2025年新版工业水处理题库及答案

2025年新版工业水处理题库及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种工业废水属于典型的高盐废水？A.电镀废水B.印染废水C.煤化工浓盐水D.食品加工废水答案：C解析：高盐废水通常指总溶解固体（TDS）浓度超过3.5%的废水，煤化工浓盐水因工艺中大量使用循环水及蒸发浓缩，TDS可达10%以上，属于典型高盐废水；电镀废水以重金属为主，印染废水以有机物和色度为主，食品加工废水以COD和悬浮物为主。2.下列哪种工艺属于高级氧化技术？A.生物接触氧化法B.芬顿氧化法C.气浮法D.离子交换法答案：B解析：高级氧化技术（AOPs）通过产生强氧化性自由基（如·OH）降解有机物，芬顿氧化法利用H₂O₂与Fe²⁺反应生成·OH，属于AOPs；生物接触氧化法是生化处理，气浮法是固液分离，离子交换法是吸附分离，均不属于高级氧化。3.反渗透（RO）膜运行中，若进水SDI（污染指数）超过5，最可能导致的问题是？A.膜元件脱盐率上升B.膜表面结垢C.膜污染加速D.产水pH值波动答案：C解析：SDI是衡量水中悬浮物对膜污染的指标，SDI≤5为RO进水基本要求，超过5时，悬浮物会在膜表面快速沉积，导致膜污染（如胶体、颗粒物堵塞膜孔），降低产水量和膜寿命；脱盐率通常因膜损伤下降，结垢主要与难溶盐浓度和pH相关，pH波动与进水成分变化有关。4.活性污泥法中，污泥膨胀的主要表现是？A.污泥沉降比（SV30）<30%B.污泥体积指数（SVI）>150mL/gC.污泥浓度（MLSS）<2000mg/LD.溶解氧（DO）>5mg/L答案：B解析：污泥膨胀指污泥沉降性能恶化，SVI（污泥体积指数）是关键指标，正常范围为50-150mL/g，SVI>150时判定为膨胀；SV30<30%可能是污泥老化，MLSS过低可能是污泥流失，DO过高可能影响微生物活性但非膨胀主因。5.处理含氰化物废水时，常用的破氰工艺是？A.中和沉淀法B.碱性氯化法C.电渗析法D.活性炭吸附法答案：B解析：含氰废水需将氰化物氧化为无毒物质，碱性氯化法通过次氯酸钠在碱性条件下将CN⁻氧化为CNO⁻（一级破氰），进一步氧化为CO₂和N₂（二级破氰）；中和沉淀法用于重金属，电渗析用于脱盐，活性炭吸附适用于有机物，均不直接破氰。二、填空题（每空1分，共20分）1.工业废水按污染物性质可分为________废水（如重金属）、________废水（如油类）和________废水（如氨氮）。答案：无机；有机；生物毒性2.混凝工艺中，常用的无机高分子混凝剂有________（举例1种），其作用机理包括________、________和吸附架桥。答案：聚合氯化铝（PAC）；压缩双电层；电性中和3.膜分离技术中，超滤（UF）的截留分子量范围是________，反渗透（RO）的操作压力通常为________MPa。答案：10³-10⁶Da；1.0-4.04.生化处理中，厌氧反应器的典型类型有________（如UASB）和________（如IC反应器），其主要功能是将有机物转化为________。答案：升流式厌氧污泥床；内循环厌氧反应器；甲烷（CH₄）5.工业水回用的关键指标包括________（控制结垢）、________（控制微生物繁殖）和________（控制有机物污染）。答案：电导率（或硬度）；余氯（或异养菌数）；COD（或TOC）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述工业废水预处理的主要目的及常用工艺。答案：预处理的主要目的是去除废水中的大颗粒悬浮物、油类、过高的酸碱性或有毒物质，防止后续处理单元堵塞、中毒或效率下降。常用工艺包括：①格栅/筛网（去除大尺寸杂物）；②沉砂池（去除无机颗粒）；③隔油池（分离浮油和分散油）；④中和池（调节pH至中性）；⑤水解酸化池（将大分子有机物分解为小分子，提高可生化性）。2.对比分析活性炭吸附与树脂吸附在工业水处理中的应用差异。答案：①材料性质：活性炭为非极性多孔材料，树脂为人工合成的功能性高分子材料（分极性、非极性等）；②吸附对象：活性炭适用于大分子有机物、色度、异味；树脂可通过官能团设计选择性吸附特定离子（如重金属、酚类）；③再生方式：活性炭多采用热再生（800-900℃），树脂多采用酸碱或有机溶剂洗脱；④成本：树脂初期投资高但可重复使用次数多，活性炭更换频率较高；⑤应用场景：活性炭常用于深度处理（如出水脱色），树脂用于特定污染物的选择性去除（如电镀废水中Cr⁶⁺回收）。3.简述反渗透系统中“浓差极化”的危害及控制措施。答案：危害：①膜表面溶质浓度升高，超过溶度积时导致结垢（如CaCO₃、SiO₂）；②渗透压增加，需更高操作压力维持产水量；③膜污染加速（胶体、有机物在高浓度区沉积）。控制措施：①提高进水流速（增加湍流，减少边界层厚度）；②降低回收率（减少浓水侧溶质浓缩倍数）；③预处理去除易结垢离子（如加阻垢剂或软化）；④定期化学清洗（酸洗去除无机垢，碱洗去除有机物）。4.活性污泥法中，溶解氧（DO）对处理效果的影响及控制范围。答案：影响：①DO<0.5mg/L时，好氧微生物活性受抑制，有机物降解速率下降，可能引发丝状菌膨胀；②DO>3mg/L时，过度曝气增加能耗，且可能导致污泥过氧化（菌胶团解体，污泥老化）；③硝化反应需DO≥2mg/L（氨氮转化为硝酸盐），反硝化需DO<0.5mg/L（硝酸盐转化为N₂）。控制范围：好氧池DO一般维持在2-4mg/L（普通曝气）或1-2mg/L（微孔曝气），缺氧池DO<0.5mg/L，厌氧池DO<0.2mg/L。5.列举3种工业废水零排放（ZLD）的关键技术，并说明其作用。答案：①高效蒸发结晶（如MVR蒸发）：通过机械蒸汽再压缩技术降低能耗，将浓盐水蒸发至结晶，实现水与盐的分离；②膜浓缩（如DTRO、STRO）：利用耐高压膜将废水浓缩至TDS8-12%，减少后续蒸发量；③分盐技术（如纳滤+结晶）：通过纳滤膜分离一价盐（NaCl）与二价盐（Na₂SO₄），分别结晶得到工业级盐，提高资源回收率。四、综合分析题（20分）某化工园区废水处理厂接收以下三种废水：A.农药废水（COD=8000mg/L，BOD5/COD=0.2，含吡啶类有毒物质）B.电镀废水（pH=2，含Cr⁶⁺=50mg/L，Ni²⁺=30mg/L）C.循环冷却水排污水（TDS=8000mg/L，Ca²⁺=600mg/L，浊度=15NTU）请设计分质处理+综合处理的工艺路线，并说明各单元的作用及设计要点。答案：1.分质预处理：（1）农药废水（A）：①预处理单元：调节池（均化水质水量）→微电解池（Fe-C填料破坏吡啶环，提高B/C至0.3以上）→芬顿氧化（H₂O₂+Fe²⁺氧化难降解有机物，COD降至3000mg/L）→中和沉淀（加Ca(OH)₂调节pH至7-8，去除铁泥）。设计要点：微电解需控制pH=3-4，反应时间2-3h；芬顿反应pH=3-4，H₂O₂投加量为COD的0.5-1倍；中和后需沉淀分离铁泥，避免堵塞后续生化系统。（2）电镀废水（B）：①预处理单元：隔油池（去除表面油污）→中和池（加NaOH调节pH至8-9，Cr⁶⁺需先还原为Cr³⁺：加NaHSO3，pH=2-3，反应时间30min，再调pH至8-9）→混凝沉淀（投加PAC+PAM，形成Cr(OH)3、Ni(OH)2沉淀）→过滤（石英砂滤池，确保SS<10mg/L）。设计要点：Cr⁶⁺还原需严格控制还原剂投加量（ORP=250-300mV）；Ni²⁺沉淀pH需>9（避免络合态Ni无法沉淀）；混凝沉淀时间需≥1h，确保重金属去除率>99%。（3）循环冷却水（C）：①预处理单元：冷却塔排污水→沉淀池（加PAC去除悬浮物，浊度降至5NTU）→弱酸阳离子交换（去除Ca²⁺，降低硬度至<100mg/L）→超滤（UF，截留胶体和微生物，SDI≤3）。设计要点：弱酸树脂需定期用HCl再生；UF膜需反洗（频率60-90min/次），防止膜污染；预处理后水质满足RO进水要求（SDI≤5，硬度≤200mg/L）。2.综合生化处理：预处理后的A、B、C废水按比例混合（COD≤1500mg/L，B/C≥0.3）→水解酸化池（兼性菌将大分子有机物分解为小分子，B/C提升至0.4）→A/O生化池（厌氧段反硝化脱氮，好氧段降解COD并硝化氨氮）→二沉池（泥水分离，污泥回流至A段）。设计要点：水解酸化HRT=8-12h，DO<0.5mg/L；A/O池污泥浓度MLSS=3000-4000mg/L，好氧段DO=2-4mg/L，污泥回流比50-100%；二沉池表面负荷0.8-1.2m³/(m²·h)，确保出水SS<30mg/L。3.深度处理与回用：生化出水（COD≤80mg/L，NH3-N≤15mg/L）→臭氧氧化（O3投加量10-20mg/L，降解残留有机物，COD降至50mg/L）→活性炭滤池（吸附色度和微量有机物，出水COD≤30mg/L）→RO系统（脱盐，产水TDS≤500mg/L，回用于循环冷却水补水）→浓水（TDS=20000mg/L）→MVR蒸发结晶（得到工业盐，冷凝水回用于预处理）。设计要