2025年环境工程专升本水处理技术练习试卷（含答案）

2025年环境工程专升本水处理技术练习试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题1.下列不属于给水处理中常用物理处理方法的是（）。A.混凝B.沉淀C.过滤D.消毒2.在水处理中，用于去除水中悬浮物，使其聚集形成絮凝体的过程称为（）。A.混凝B.絮凝C.沉淀D.过滤3.下列哪种消毒方法通常用于饮用水处理？（）A.氧化还原B.离子交换C.漂白粉消毒D.磁化处理4.活性污泥法属于哪种类型的水处理工艺？（）A.物理处理法B.化学处理法C.生物处理法D.膜分离法5.下列关于化学需氧量（COD）的说法中，正确的是（）。A.指水中所有有机物总量B.测定的是水中可生物降解有机物的量C.通常比生化需氧量（BOD）大D.只能通过重铬酸钾法测定6.污水处理厂中，通常最先设置的处理构筑物是（）。A.沉淀池B.过滤池C.格栅D.消毒池7.下列哪种污泥处理方法是利用微生物分解污泥中的有机物？（）A.污泥浓缩B.污泥消化C.污泥脱水D.污泥干化8.适用于处理低浓度、可生化性好的污水的生物处理方法是（）。A.厌氧消化B.好氧曝气C.氧化塘D.深井曝气9.下列哪种药剂常用于水的混凝处理？（）A.氯化钠B.氢氧化钙C.聚合氯化铝D.氧化钙10.废水处理中，pH值过高或过低都会对生物处理过程产生不利影响，主要是因为（）。A.影响微生物的繁殖速度B.改变水中溶解氧含量C.增加化学需氧量D.导致污泥膨胀二、填空题1.水处理中常用的混凝剂主要有______和______两大类。2.活性污泥法中，微生物所降解的有机物主要转化为______和______。3.污水处理厂产生的污泥主要来源于______和______。4.水的浊度是指水中悬浮物对光线透过程度的阻碍程度，其单位通常用______表示。5.生物膜法是一种利用附着在______上生长的微生物来处理污水的生物处理技术。6.消毒的目的是杀灭水中的病原微生物，确保水的______。7.化学需氧量（COD）是指在一定条件下，用强氧化剂氧化水中______所消耗的氧化剂的量。8.污泥脱水的主要目的是减少污泥的______，便于运输和处置。9.给水处理中，过滤的主要作用是去除水中的______。10.污水生物处理过程中，硝化作用是指氨氮在硝化细菌作用下转化为______和______的过程。三、名词解释1.混凝2.生化需氧量(BOD)3.污泥消化4.水质标准四、简答题1.简述混凝沉淀工艺的原理及其在水处理中的应用。2.简述活性污泥法处理污水的工艺流程及其主要优点。3.简述污泥脱水的主要方法和原理。4.简述选择给水处理工艺时需要考虑的主要因素。五、计算题1.某水厂每天处理水量为50000m³，采用混凝沉淀-过滤工艺处理。若每立方米水中投加混凝剂聚合氯化铝（PAC）的量为20mg/L，试计算每天需要投加的PAC量是多少吨？（PAC的密度为1.2g/cm³）2.某城市污水处理厂每天处理污水量为100000m³，采用活性污泥法处理。已知污水的BOD₅浓度为200mg/L，经活性污泥法处理后的出水BOD₅浓度为30mg/L，试计算该污水厂的BOD₅去除率是多少？六、论述题试论述活性污泥法运行过程中，影响处理效果的主要因素有哪些？并说明如何控制这些因素以保证处理效果。试卷答案一、选择题1.A解析思路：物理处理方法主要利用物理作用去除污染物，如沉淀、过滤等。混凝是利用药剂使悬浮物聚集，属于化学或物理化学方法。2.B解析思路：絮凝是混凝过程的后续阶段，指已经形成的微小絮体在搅拌或水流作用下进一步长大，是混凝效果的体现。3.C解析思路：漂白粉消毒是常用的化学消毒方法之一，在水处理中广泛使用。A氧化还原、B离子交换、D磁化处理不是主要的消毒手段。4.C解析思路：活性污泥法是利用活性污泥（富含微生物的絮体）来吸附、分解污水中有机物的生物处理技术。5.C解析思路：COD通常指水中所有可被氧化剂氧化的有机物的总量，其值一般大于BOD，因为COD还包括BOD无法测定的有机物。ACOD不等于有机物总量。BBOD测定的是可生物降解有机物的量。DCOD有多种测定方法。6.C解析思路：污水处理流程通常首先去除大的悬浮物和杂物，格栅是起到拦截这些作用的第一道工序。7.B解析思路：污泥消化是利用厌氧微生物分解污泥中有机物的过程，目的是减少污泥体积和臭味，提高污泥稳定性。8.C解析思路：氧化塘是利用自然生态系统处理污水的方式，适用于处理低浓度、可生化性好的污水。A厌氧消化通常处理高浓度有机废水。B好氧曝气适用于处理高浓度或难降解废水。D深井曝气是强化曝气技术。9.C解析思路：聚合氯化铝（PAC）是常用的无机高分子混凝剂，在水处理中效果显著。A氯化钠是食盐。B氢氧化钙是澄清剂。D氧化钙是助凝剂或消毒剂。10.A解析思路：pH值影响微生物的酶活性，过高或过低都会抑制微生物的正常代谢和繁殖，从而影响生物处理效果。二、填空题1.无机混凝剂，有机混凝剂解析思路：混凝剂按化学成分可分为利用无机离子水解作用的无机混凝剂（如硫酸铝、氯化铁）和利用高分子聚合物架桥吸附作用的有机混凝剂（如聚丙烯酰胺）。2.溶解性物质，新生物细胞解析思路：活性污泥在降解有机物过程中，一部分有机物转化为可溶性无机物（如CO₂,H₂O,NO₃⁻等），另一部分则用于合成新的微生物细胞。3.初沉污泥，剩余污泥解析思路：污水处理过程中，沉淀池底部排出的污泥主要是初沉污泥（物理沉淀），曝气池末端排出的活性污泥是剩余污泥（生物合成）。4.NTU(NephelometricTurbidityUnit)解析思路：浊度的常用单位是散射浊度单位（NTU），也有的用福尔马林浊度单位（FTU）。5.填料(或滤料)解析思路：生物膜法是微生物附着在固体填料表面生长繁殖，形成生物膜来净化污水。6.安全卫生解析思路：消毒的最终目的是确保供水或排放水质符合卫生标准，防止疾病传播。7.全部可被氧化的物质(或水样中有机物和还原性无机物)解析思路：COD测定的是在一定条件下，水样中所有可被氧化剂氧化的物质（包括有机物和部分还原性无机物）所消耗的氧化剂的量。8.水分解析思路：污泥脱水的主要目的就是去除污泥中高达80%-90%的水分，使污泥体积大幅减小。9.浑浊物(或悬浮物)解析思路：过滤是利用滤料截留水中的悬浮杂质，使出水澄清的过程。10.硝酸盐氮，亚硝酸盐氮解析思路：硝化作用是微生物将氨氮（NH₃-N或NH₄⁺-N）在两步反应中最终转化为硝酸盐氮（NO₃⁻-N）的过程。三、名词解释1.混凝：是指向水中投加化学药剂（混凝剂），使水中细小悬浮物或胶体脱稳，相互聚合形成较大絮凝体，并加速沉降分离的过程。2.生化需氧量(BOD)：是指在规定的温度和时间内，水中可被微生物分解的有机物在氧化过程中所消耗的溶解氧量。3.污泥消化：是指利用微生物（好氧或厌氧）的代谢作用，分解污泥中有机物的过程，目的是减少污泥体积、改善污泥性质、杀灭病原体。4.水质标准：是指为了保护人体健康、维护生态平衡和满足工业用水要求，对水中各种污染物的含量或水的物理化学指标所规定的限值或质量要求。四、简答题1.简述混凝沉淀工艺的原理及其在水处理中的应用。解析思路：首先说明混凝原理（投加混凝剂使胶体脱稳、聚合），然后说明沉淀原理（形成的絮体密度增大而沉降）。最后说明应用（去除水中的悬浮物、胶体、色度、铁锰等）。答：混凝沉淀工艺是水处理中常用的组合工艺。混凝原理是向水中投加混凝剂（如硫酸铝、聚合氯化铝等），混凝剂水解产生带电胶体，中和水中悬浮物和胶体的电荷，破坏其稳定性，使其相互碰撞、聚合形成较大的絮凝体。同时，絮凝体吸附了部分悬浮物。这些絮凝体因密度大于水而加速沉降。沉淀原理是利用重力作用，使形成的絮凝体在沉淀池中沉降分离。该工艺广泛应用于给水处理（去除浊度、色度、铁锰等）、污水处理（初沉、除磷）以及工业废水处理中。2.简述活性污泥法处理污水的工艺流程及其主要优点。解析思路：先描述基本流程（曝气池、污泥回流、出水等）。然后列举主要优点（处理效果好、适应性强、管理较易等）。答：活性污泥法处理污水的主要工艺流程包括：污水与来自二次沉淀池的回流活性污泥混合，进入曝气池，在曝气提供的氧气和搅拌作用下，活性污泥（富含微生物的絮体）吸附、降解水中的有机污染物。部分处理后的水经二次沉淀池进行泥水分离，清水排出，浓缩后的剩余污泥部分回流至曝气池。主要优点包括：处理效果稳定可靠，对水质水量变化有较强适应性；能去除较广泛的有机污染物；管理运行相对简便；污泥可回收利用等。3.简述污泥脱水的主要方法和原理。解析思路：列举主要方法（如重力脱水、气浮脱水、过滤脱水、压榨脱水等），并简述其基本原理。答：污泥脱水的主要目的是去除污泥中多余的水分，减小污泥体积。主要方法及原理包括：①重力脱水：利用重力作用使污泥在重力脱水设备（如浓缩池）中自然沉降分层，去除部分自由水。②气浮脱水：通过向污泥水中通入微小气泡，使污泥颗粒附着气泡而上浮，形成浮渣，实现固液分离。③过滤脱水：利用滤布等多孔介质，在外力（如压力、真空）作用下，使污泥水通过滤层，水分被拦截，污泥被截留。④压榨脱水：利用板框压滤机、螺旋压榨机等设备，通过机械外力挤压污泥，强制排出水分。⑤离心脱水：利用离心机高速旋转产生的离心力，使污泥中的水分甩出，实现固液分离。4.简述选择给水处理工艺时需要考虑的主要因素。解析思路：从水源水质、处理水量、出水要求、地理位置、经济成本、技术可靠性等方面考虑。答：选择给水处理工艺时需要考虑的主要因素有：①水源水质：原水水质（浊度、色度、藻类、细菌、有害物质等）是决定处理工艺类型和复杂程度的主要依据。②处理水量：不同规模的供水厂需要选择不同规模和类型的处理设施。③出水水质要求：根据饮用水卫生标准，确定所需达到的出水水质指标。④处理技术：结合当地技术条件、管理水平，选择成熟可靠、运行稳定的处理技术。⑤地理位置与地形：处理厂的位置应便于取水、净水、输水，并考虑地形地貌影响。⑥经济成本：包括设备投资、运行费用（电费、药剂费、人工费等），应考虑成本效益。⑦环境影响：处理工艺应尽量减少对周围环境的影响。⑧安全卫生：确保处理过程和出水水质符合安全卫生要求。五、计算题1.某水厂每天处理水量为50000m³，采用混凝沉淀-过滤工艺处理。若每立方米水中投加混凝剂聚合氯化铝（PAC）的量为20mg/L，试计算每天需要投加的PAC量是多少吨？（PAC的密度为1.2g/cm³）解析思路：先计算每天总投加量（mg），再换算成kg，最后换算成吨，并考虑PAC密度（用于理解投加量形式，本题未直接用密度计算质量）。解：每天处理水量Q=50000m³/d投加量C=20mg/L=20g/m³每天投加总量G=Q×C=50000m³/d×20g/m³=1000000g/d=1000kg/d=1.0t/d答：每天需要投加的PAC量为1.0吨。2.某城市污水处理厂每天处理污水量为100000m³，采用活性污泥法处理。已知污水的BOD₅浓度为200mg/L，经活性污泥法处理后的出水BOD₅浓度为30mg/L，试计算该污水厂的BOD₅去除率是多少？解析思路：使用去除率公式：去除率=(进水浓度-出水浓度)/进水浓度×100%。解：进水BOD₅浓度C_in=200mg/L出水BOD₅浓度C_out=30mg/LBOD₅去除率η=(C_in-C_out)/C_in×100%η=(200mg/L-30mg/L)/200mg/L×100%η=170mg/L/200mg/L×100%=0.85×100%=85%答：该污水厂的BOD₅去除率是85%。六、论述题试论述活性污泥法运行过程中，影响处理效果的主要因素有哪些？并说明如何控制这些因素以保证处理效果。解析思路：首先列出影响因素（水质水量、运行条件、污泥自身等），然后分别阐述每个因素如何影响处理效果，并提出相应的控制措施。答：活性污泥法运行效果受多种因素影响，主要包括：1.水质水量因素：*进水BOD浓度：BOD浓度过高会超过微生物负荷，导致处理效果下降、污泥膨胀或死亡；BOD浓度过低，则处理效率不高，能耗相对增加。控制：合理选择处理规模，避免进水负荷冲击，必要时进行预处理或进行多级处理。*进水水质成分：水中存在难降解有机物、有毒物质、重金属、碱度不足等，会抑制微生物活性，影响处理效果。控制：进行水质预判，对有毒有害物质进行预处理，保证足够的碱度。*水量波动：水量突然增大可能造成短时负荷过高，水量突然减少则可能导致污泥流失。控制：设置调节池，均衡水量水质变化。2.运行条件因素：*溶解氧（DO）：DO过低，好氧微生物活性受抑制