环境科学中水处理技术练习题

环境科学中水处理技术练习题姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.水处理的基本步骤包括哪些？

A.预处理、混凝、沉淀、过滤、消毒

B.沉淀、过滤、消毒、反渗透、膜生物反应器

C.生物处理、化学处理、物理处理、氧化、还原

D.沉淀、吸附、过滤、离子交换、反渗透

2.水处理中常用的混凝剂有哪些？

A.硫酸铝、聚丙烯酰胺、铁盐、铝盐

B.碳酸钙、活性炭、石灰、硅藻土

C.碘化钠、氯化钠、过氧化氢、氯气

D.硫化氢、臭氧、紫外线、二氧化氯

3.沉淀池的主要作用是什么？

A.降低水中悬浮物含量

B.去除水中溶解盐类

C.提高水中的溶解氧

D.提高水中的pH值

4.生物膜法在废水处理中的应用是什么？

A.水中有机物的降解

B.水中重金属的去除

C.水中微生物的灭活

D.水中悬浮物的沉降

5.水处理过程中，哪些因素会影响絮凝效果？

A.水温、pH值、混凝剂用量、搅拌速度

B.水中悬浮物、溶解盐类、微生物、溶解氧

C.水中pH值、温度、有机物、重金属

D.水中悬浮物、生物膜、混凝剂、过滤效果

6.水处理中，什么是反渗透？

A.通过物理作用去除水中离子、分子、悬浮物

B.通过化学作用去除水中有机物、重金属、病原微生物

C.通过生物作用去除水中有机物、氮、磷

D.通过吸附作用去除水中有机物、悬浮物、重金属

7.水处理过程中，什么是臭氧氧化？

A.通过化学作用去除水中有机物、重金属、病原微生物

B.通过物理作用去除水中离子、分子、悬浮物

C.通过生物作用去除水中有机物、氮、磷

D.通过吸附作用去除水中有机物、悬浮物、重金属

8.水处理中，什么是活性炭吸附？

A.通过物理作用去除水中离子、分子、悬浮物

B.通过化学作用去除水中有机物、重金属、病原微生物

C.通过生物作用去除水中有机物、氮、磷

D.通过吸附作用去除水中有机物、悬浮物、重金属

答案及解题思路：

1.答案：A

解题思路：水处理的基本步骤通常包括预处理、混凝、沉淀、过滤和消毒等环节。

2.答案：A

解题思路：常用的混凝剂主要有硫酸铝、聚丙烯酰胺、铁盐和铝盐等。

3.答案：A

解题思路：沉淀池的主要作用是降低水中悬浮物含量，提高水质。

4.答案：A

解题思路：生物膜法在废水处理中主要用于水中有机物的降解。

5.答案：A

解题思路：水温、pH值、混凝剂用量和搅拌速度等因素会影响絮凝效果。

6.答案：A

解题思路：反渗透是一种通过物理作用去除水中离子、分子、悬浮物的方法。

7.答案：A

解题思路：臭氧氧化是一种通过化学作用去除水中有机物、重金属、病原微生物的方法。

8.答案：D

解题思路：活性炭吸附是一种通过吸附作用去除水中有机物、悬浮物、重金属的方法。二、填空题1.水处理过程中，絮凝沉淀是去除水中悬浮物的主要方法。

2.水处理中，生物处理是去除水中有机物的主要方法。

3.水处理中，吸附法是去除水中重金属离子和有机污染物的主要方法。

4.水处理中，离子交换法是去除水中溶解性固体和离子的主要方法。

5.水处理中，消毒法是去除水中微生物和病毒的主要方法。

6.水处理中，活性炭吸附是去除水中异味和色度的主要方法。

7.水处理中，生物脱氮除磷是去除水中氮、磷等营养物质的主要方法。

8.水处理中，隔油池或油水分离器是去除水中油类污染物的主要方法。

答案及解题思路：

答案：

1.絮凝沉淀

2.生物处理

3.吸附法

4.离子交换法

5.消毒法

6.活性炭吸附

7.生物脱氮除磷

8.隔油池或油水分离器

解题思路：

1.絮凝沉淀：通过添加絮凝剂，使悬浮物颗粒相互粘结成较大的絮体，然后通过沉淀或浮选的方式去除。

2.生物处理：利用微生物的代谢活动分解有机物，将复杂的有机物转化为简单的无机物。

3.吸附法：利用吸附剂表面吸附水中重金属离子和有机污染物，从而达到去除的目的。

4.离子交换法：通过离子交换树脂的选择性吸附，去除水中的溶解性固体和离子。

5.消毒法：通过化学药剂或物理方法杀死水中的微生物和病毒。

6.活性炭吸附：利用活性炭的多孔结构，吸附水中的异味和色度物质。

7.生物脱氮除磷：通过微生物的作用，将水中的氮、磷等营养物质转化为无害的气体或沉淀物。

8.隔油池或油水分离器：利用油水不相溶的特性，将水中的油类污染物分离出来。三、判断题1.水处理过程中，混凝剂的作用是使悬浮物凝聚成较大的絮体，便于去除。（√）

解题思路：混凝剂在水处理中通过中和水中悬浮颗粒表面的电荷，使颗粒凝聚成较大的絮体，从而便于后续的固液分离。

2.沉淀池的沉淀速度与悬浮物的密度和颗粒大小有关。（√）

解题思路：沉淀速度受颗粒密度和大小影响，密度大的颗粒更容易沉淀，而颗粒越小，表面积越大，沉淀速度通常越慢。

3.生物膜法在废水处理中，微生物利用有机物作为营养物质进行生长繁殖。（√）

解题思路：生物膜法中的微生物通过吸附、吸收和降解有机物来获取能量和生长所需的营养物质。

4.反渗透是一种物理水处理方法，通过半透膜去除水中的杂质。（√）

解题思路：反渗透利用半透膜的选择透过性，只允许水分子通过，而将溶解性杂质和悬浮颗粒截留在膜的一侧。

5.臭氧氧化是一种化学水处理方法，利用臭氧的强氧化性去除水中的污染物。（√）

解题思路：臭氧具有强氧化性，可以分解水中的有机物和无机物，从而去除污染物。

6.活性炭吸附是一种物理水处理方法，通过活性炭的吸附作用去除水中的污染物。（√）

解题思路：活性炭的孔隙结构可以吸附水中的有机物和其他污染物，属于物理吸附过程。

7.水处理过程中，温度、pH值、搅拌速度等因素会影响絮凝效果。（√）

解题思路：温度、pH值和搅拌速度等条件会影响絮凝剂的作用效果和絮体的形成。

8.水处理过程中，过滤、沉淀、混凝、消毒等步骤是相互独立的。（×）

解题思路：水处理过程中的各个环节通常是相互关联的，一个步骤的效果会影响到后续步骤的效率。例如混凝效果不佳会影响沉淀效果。四、简答题1.简述水处理过程中混凝剂的作用。

混凝剂在水处理过程中起着的作用，其作用

电荷中和：通过中和悬浮颗粒表面电荷，降低其稳定性，使悬浮颗粒聚集形成较大的絮体。

架桥吸附：混凝剂分子与悬浮颗粒表面的分子之间发生架桥作用，使颗粒相互吸引形成絮体。

沉淀去除：通过混凝剂的作用，将悬浮颗粒从水体中分离出来，便于后续处理。

2.简述沉淀池的工作原理。

沉淀池主要通过以下原理进行水处理：

重力分离：利用水中的悬浮颗粒在重力作用下沉降到底部，形成沉淀物，清水则从上端流出。

速度差：通过调整水流速度，使悬浮颗粒有足够的时间沉淀下来。

絮体形成：在沉淀过程中，混凝剂的作用使悬浮颗粒形成絮体，更容易沉淀。

3.简述生物膜法在废水处理中的应用。

生物膜法在水处理中的应用包括：

有机污染物降解：微生物附着在固体表面形成生物膜，通过生物降解将有机污染物转化为无害物质。

去除重金属：生物膜中的微生物能够与重金属离子发生吸附作用，将其从废水中去除。

氮、磷去除：通过微生物的硝化、反硝化和磷吸收作用，降低废水中氮、磷含量。

4.简述反渗透在水处理中的应用。

反渗透在水处理中的应用主要有：

去除盐分：通过高压使水通过半透膜，去除水中的盐分和其他溶解性污染物。

纯化水质：制备纯净水或超纯水。

海水淡化：将海水转化为淡水。

5.简述臭氧氧化在水处理中的应用。

臭氧氧化在水处理中的应用包括：

杀菌消毒：臭氧具有很强的氧化能力，可以杀死水中的细菌、病毒和病原体。

降解有机物：臭氧可以氧化分解水中的有机污染物，提高处理效果。

去除异味和颜色：臭氧可以氧化去除水中的异味和颜色，提高水质。

6.简述活性炭吸附在水处理中的应用。

活性炭吸附在水处理中的应用包括：

去除有机污染物：活性炭具有较大的表面积和丰富的孔道结构，可以有效吸附水中的有机污染物。

去除异味和色素：活性炭可以去除水中的异味和色素，提高水质。

改善口感：通过吸附和去除水中的有机污染物，提高水的口感。

7.简述水处理过程中影响絮凝效果的因素。

影响水处理过程中絮凝效果的因素包括：

混凝剂类型和剂量：不同类型的混凝剂对悬浮颗粒的絮凝效果不同，适宜的剂量可以提高絮凝效果。

pH值：pH值的变化会影响混凝剂的解离和悬浮颗粒的电荷，进而影响絮凝效果。

温度：温度的变化会影响混凝剂的溶解度和悬浮颗粒的运动，从而影响絮凝效果。

悬浮颗粒浓度：悬浮颗粒浓度的变化会影响絮体的形成和沉降。

8.简述水处理过程中过滤、沉淀、混凝、消毒等步骤的相互关系。

水处理过程中各个步骤的相互关系

过滤：作为水处理的第一步，去除大颗粒悬浮物，为后续处理提供条件。

沉淀：通过重力作用将悬浮颗粒从水体中分离出来。

混凝：通过混凝剂的作用使悬浮颗粒形成絮体，提高沉淀效果。

消毒：在处理最后一步，杀灭水中的细菌和病毒，保证水质安全。

答案及解题思路：

1.答案：混凝剂的作用包括电荷中和、架桥吸附和沉淀去除等。解题思路：分析混凝剂在水处理中的作用机制，阐述其对悬浮颗粒的絮凝和沉淀效果。

2.答案：沉淀池的工作原理是重力分离、速度差和絮体形成。解题思路：结合沉淀池的构造和操作原理，解释其在水处理中的作用过程。

3.答案：生物膜法在废水处理中的应用包括有机污染物降解、重金属去除和氮、磷去除等。解题思路：列举生物膜法在废水处理中的应用领域，阐述其微生物作用机制。

4.答案：反渗透在水处理中的应用包括去除盐分、纯化水质和海水淡化等。解题思路：分析反渗透的原理和技术特点，解释其在水处理中的应用优势。

5.答案：臭氧氧化在水处理中的应用包括杀菌消毒、降解有机物和去除异味、颜色等。解题思路：列举臭氧氧化的应用领域，阐述其氧化作用机理。

6.答案：活性炭吸附在水处理中的应用包括去除有机污染物、异味和色素，改善口感等。解题思路：分析活性炭的吸附特性和应用效果，解释其在水处理中的作用。

7.答案：影响絮凝效果的因素包括混凝剂类型和剂量、pH值、温度和悬浮颗粒浓度等。解题思路：从多个方面分析影响絮凝效果的因素，阐述其对混凝效果的影响。

8.答案：水处理过程中各个步骤的相互关系包括过滤、沉淀、混凝、消毒等，依次进行以保证水质安全。解题思路：分析水处理过程中的各个步骤，阐述其相互关系和作用过程。五、论述题1.论述水处理过程中混凝剂的选择原则。

（1）混凝剂的选择原则应综合考虑以下因素：

a.混凝剂的效能，即其对污染物的去除效率；

b.混凝剂的成本，包括采购、处理和操作成本；

c.混凝剂的环保功能，包括是否会产生有害副产物；

d.混凝剂在水中的稳定性和可溶性；

e.混凝剂的来源及供应情况。

2.论述沉淀池的设计与运行注意事项。

（1）沉淀池设计注意事项：

a.选择合适的池型，如矩形、圆形或圆形池；

b.确定池体容积，保证处理量；

c.设计时考虑进水流量和浓度的变化；

d.优化絮凝效果，降低污泥负荷。

（2）沉淀池运行注意事项：

a.合理调整进水量和进水浓度；

b.监测并调整池内液位和污泥负荷；

c.定期清除池底污泥，保持沉淀池功能；

d.维护设备正常运行，保证处理效果。

3.论述生物膜法在废水处理中的优缺点。

（1）优点：

a.能有效去除有机物；

b.对营养物质的利用效率高；

c.设备简单，操作简便；

d.减少二次污染。

（2）缺点：

a.污染物降解速率慢；

b.易受到温度、pH、营养物质等条件影响；

c.生物膜容易发生脱落；

d.生物膜难以分离和再利用。

4.论述反渗透在水处理中的优缺点。

（1）优点：

a.分离效果高；

b.运行稳定；

c.能有效去除盐类、微生物、重金属等污染物；

d.产水水质好。

（2）缺点：

a.运行成本高；

b.脱盐率高，浓缩倍数有限；

c.设备容易发生结垢；

d.需要高压驱动。

5.论述臭氧氧化在水处理中的优缺点。

（1）优点：

a.可有效降解有机污染物；

b.对某些重金属和微生物具有消毒作用；

c.操作简便，无需添加化学药剂。

（2）缺点：

a.耗能较高；

b.残留臭氧对设备和管道有腐蚀性；

c.消毒效果受水温、pH等条件影响。

6.论述活性炭吸附在水处理中的优缺点。

（1）优点：

a.去除效果良好；

b.可有效去除色度、嗅味等物质；

c.可实现污染物的一次性去除。

（2）缺点：

a.吸附效果受pH、温度、流速等条件影响；

b.吸附剂再生难度较大；

c.需要定期更换吸附剂。

7.论述水处理过程中絮凝效果的影响因素及控制方法。

（1）影响因素：

a.混凝剂的种类和用量；

b.pH值；

c.水温；

d.水中的悬浮物含量。

（2）控制方法：

a.优化混凝剂种类和用量；

b.调节pH值；

c.控制水温；

d.适当降低悬浮物含量。

8.论述水处理过程中过滤、沉淀、混凝、消毒等步骤的优化措施。

（1）过滤：

a.选择合适的滤层材料；

b.优化滤速和过滤面积；

c.定期清污。

（2）沉淀：

a.选择合适的池型；

b.调整絮凝剂种类和用量；

c.控制沉淀池负荷。

（3）混凝：

a.选择合适的混凝剂；

b.调节pH值；

c.优化反应时间。

（4）消毒：

a.选择合适的消毒方法；

b.优化消毒时间和浓度；

c.防止二次污染。

答案及解题思路：

根据上述论述，解题思路为：

1.对水处理过程中混凝剂的选择原则进行分析，考虑效能、成本、环保性、稳定性等因素，结合实际情况给出合理选择。

2.针对沉淀池的设计与运行注意事项，阐述设计注意事项和运行注意事项，保证处理效果和设备稳定性。

3.对生物膜法、反渗透、臭氧氧化、活性炭吸附在水处理中的应用进行分析，分别列举其优缺点。

4.介绍絮凝效果的影响因素和控制方法，提高絮凝效果。

5.针对水处理过程中的各个环节，提出优化措施，以提高处理效果和降低运行成本。六、计算题1.计算某水处理厂每日处理水量为10000立方米，若采用混凝沉淀法，求混凝剂的理论用量。

答案：

假设混凝剂的理论用量为Q（吨/日），需根据具体混凝剂类型和水质条件确定其耗量系数（一般取0.0050.01吨/吨水）。以耗量系数0.008为例计算：

Q=10000立方米/日×0.008吨/吨水=80吨/日

解题思路：

根据混凝剂的理论用量公式，结合具体的耗量系数进行计算。

2.计算某水处理厂每日处理水量为10000立方米，若采用生物膜法，求生物膜表面积。

答案：

假设生物膜平均厚度为0.1毫米，密度为0.05克/立方厘米，生物膜表面积S可通过以下公式计算：

S=水量（立方米/日）/生物膜厚度（米）×1000×密度（克/立方厘米）×1000

S=10000立方米/日/0.0001米×1000×0.05×1000=5000平方米

解题思路：

利用生物膜表面积的计算公式，结合水处理厂每日处理水量、生物膜厚度和密度进行计算。

3.计算某水处理厂每日处理水量为10000立方米，若采用反渗透法，求反渗透膜面积。

答案：

假设反渗透膜的平均通量为1立方米/平方米·天，反渗透膜面积A可通过以下公式计算：

A=水量（立方米/日）/反渗透膜通量（立方米/平方米·天）

A=10000立方米/日/1立方米/平方米·天=10000平方米

解题思路：

根据反渗透膜通量计算反渗透膜面积，以处理厂每日处理水量为依据。

4.计算某水处理厂每日处理水量为10000立方米，若采用臭氧氧化法，求臭氧用量。

答案：

假设臭氧的理论用量为Q（千克/日），需根据水质条件确定其耗氧系数（一般取510克/千克水）。以耗氧系数7克/千克水为例计算：

Q=10000立方米/日×1000千克/立方米×7克/千克水=700000克/日=700千克/日

解题思路：

根据臭氧的理论用量公式，结合具体的耗氧系数进行计算。

5.计算某水处理厂每日处理水量为10000立方米，若采用活性炭吸附法，求活性炭用量。

答案：

假设活性炭的吸附容量为0.05克/克活性炭，活性炭用量Q（千克/日）可通过以下公式计算：

Q=水量（立方米/日）×1000千克/立方米×0.05克/克活性炭

Q=10000立方米/日×1000千克/立方米×0.05克/克活性炭=500千克/日

解题思路：

利用活性炭吸附容量的公式，结合水处理厂每日处理水量进行计算。

6.计算某水处理厂每日处理水量为10000立方米，若采用过滤法，求过滤面积。

答案：

假设过滤速度为5米/小时，过滤面积A（平方米）可通过以下公式计算：

A=水量（立方米/日）/过滤速度（立方米/平方米·小时）×24小时/日

A=10000立方米/日/5立方米/平方米·小时×24小时/日=4800平方米

解题思路：

根据过滤速度计算过滤面积，以处理厂每日处理水量为依据。

7.计算某水处理厂每日处理水量为10000立方米，若采用消毒法，求消毒剂用量。

答案：

假设消毒剂的理论用量为Q（千克/日），需根据水质条件确定其耗量系数（一般取0.010.05千克/吨水）。以耗量系数0.03千克/吨水为例计算：

Q=10000立方米/日×1000千克/立方米×0.03千克/吨水=300千克/日

解题思路：

根据消毒剂的理论用量公式，结合具体的耗量系数进行计算。

8.计算某水处理厂每日处理水量为10000立方米，若采用混凝沉淀法，求沉淀池的容积。

答案：

假设沉淀池的设计停留时间为2小时，沉淀池的容积V（立方米）可通过以下公式计算：

V=水量（立方米/日）/停留时间（小时/日）

V=10000立方米/日/2小时/日=5000立方米

解题思路：

根据沉淀池的设计停留时间计算沉淀池的容积，以处理厂每日处理水量为依据。七、案例分析题1.某水处理厂采用混凝沉淀法处理生活污水，请分析影响混凝效果的因素，并提出优化措施。

解答：

影响因素：原水水质（如SS、浊度、pH值）、混凝剂类型和用量、水温、搅拌速度和反应时间等。

优化措施：优化混凝剂选择和用量，优化搅拌条件，根据水质调整pH值，实施预臭氧氧化等。

2.某水处理厂采用生物膜法处理工业废水，请分析生物膜法在废水处理中的优缺点，并提出改进措施。