2025年大学《资源化学》专业题库- 液态废弃物资源化利用技术研究

2025年大学《资源化学》专业题库——液态废弃物资源化利用技术研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.下列哪类液态废弃物通常COD浓度极高，且含有大量可生物降解有机物？（）A.废酸碱液B.重金属废水C.生活污水D.废矿物油2.在处理含氰废水时，常用铁盐或铝盐进行沉淀预处理，其主要目的是（）。A.去除色度B.减少CODC.使氰离子转化为毒性较低的氰化物沉淀D.提高废水pH值3.下列哪种技术主要利用半透膜的选择透过性来分离废水中的离子或小分子物质？（）A.吸附法B.蒸馏法C.膜分离法D.混凝沉淀法4.厌氧消化技术主要应用于液态废弃物的处理，其核心产物是（）。A.清水B.沼气（主要成分为甲烷）C.沉淀污泥D.氧化产物5.采用活性炭吸附处理废水中难降解有机物时，通常需要考虑吸附剂的选择性，这主要取决于（）。A.废水的pH值B.有机物的分子量和极性C.吸附塔的尺寸D.操作温度6.液态废弃物资源化利用的主要目标之一是（）。A.实现污染物无限期储存B.尽可能减少处理过程中的能耗C.将所有废弃物转化为高价值产品D.遵守所有现行环保法规7.高级氧化技术（AOPs）在处理难降解有机废水方面的优势在于（）。A.投资成本通常较低B.操作简单，维护方便C.能有效降解多种稳定、有毒的有机污染物D.产生的污泥量极少8.将废酸液与废碱液进行中和处理，从资源化角度看，其最大优点是（）。A.完全消除了酸性或碱性危害B.中和后的溶液可直接回用C.实现了酸碱物质的循环利用，节约了酸碱原料D.处理过程完全不产生二次污染9.液态废弃物资源化过程中产生的沼渣沼液，其主要资源化利用途径是（）。A.安全填埋B.生产水泥C.作为农业肥料或土壤改良剂D.用于发电10.评价一种液态废弃物处理技术经济性的关键因素包括（）。A.技术的先进性B.处理效果的好坏C.投资成本和运行维护费用D.技术人员的学历水平二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在横线上）1.常见的液态废弃物根据来源可分为______废弃物、______废弃物和______废弃物等。2.化学沉淀法是利用化学反应生成______，从而去除水中溶解性污染物的处理技术。3.膜分离技术根据膜的种类和分离原理不同，可分为微滤、超滤、纳滤和______等。4.厌氧消化过程中，微生物在______条件下，将有机物分解为沼气和沼渣。5.吸附法处理废水后，吸附饱和的吸附剂通常需要通过______或______等方法进行再生利用。6.液态废弃物资源化利用应遵循______、______和______的原则。7.某些重金属废水处理中，采用______法可以使重金属离子形成氢氧化物或硫化物沉淀。8.活性炭具有良好的______和______，是常用的吸附剂。9.评估液态废弃物处理过程中环境影响，需要关注______、______和______等方面的潜在问题。三、名词解释（每题3分，共15分）1.资源化利用2.生物强化3.高级氧化技术（AOPs）4.沼气5.清洁生产四、简答题（每题5分，共20分）1.简述选择液态废弃物处理技术时需要考虑的主要因素。2.比较化学沉淀法和生物法处理含重金属废水的优缺点。3.简述蒸馏法处理高浓度有机废水的基本原理及其局限性。4.解释什么是物化-生物法结合处理工艺，并简述其优势。五、论述题（每题10分，共20分）1.论述厌氧消化技术将有机废弃物转化为沼气的环境效益和经济效益。2.结合实例，论述液态废弃物资源化利用面临的主要挑战及应对策略。六、案例分析题（10分）某化工厂产生含盐量较高（总盐>3%）、COD浓度约2000mg/L的有机废水，其中含有少量难生物降解的酚类化合物。请设计一个初步的物化-生物处理工艺流程，并简述各单元的作用。试卷答案一、选择题1.C2.C3.C4.B5.B6.C7.C8.C9.C10.C二、填空题1.工业生活其他2.沉淀物3.反渗透4.缺氧/厌氧5.热再生化学再生6.减量化无害化资源化7.混凝8.吸附能力选择性9.水污染大气污染固体废弃物污染三、名词解释1.资源化利用：指通过物理、化学、生物等方法，将液态废弃物中的有害物质去除或转化，同时回收其中有价值的组分，使其转化为能源、物料或环境友好型产品的过程。2.生物强化：指向废水或生物处理系统中投加特定的微生物菌种或强化微生物群落，以提高对特定污染物的去除效率或处理能力的技术。3.高级氧化技术（AOPs）：指利用化学、光化学、电化学等方法产生强氧化性的自由基（如·OH），以高效降解水中难降解有机污染物的技术。4.沼气：指在厌氧条件下，通过微生物分解有机物产生的以甲烷（CH4）为主要成分（通常含量50%-80%）的可燃气体混合物。5.清洁生产：指将综合预防的环境策略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少对人类及环境的风险。四、简答题1.选择液态废弃物处理技术时需要考虑的主要因素包括：①废弃物的特性（如成分、浓度、水量、毒性、可生化性等）；②处理目标和要求（如出水水质标准、资源回收需求）；③处理技术的成熟度、可靠性及操作稳定性；④技术经济性（包括投资成本、运行费用、维护管理）；⑤处理过程中产生的二次污染（如污泥、废气、噪声等）及其处置或资源化途径；⑥场地条件及环境容量；⑦相关的环保法规和标准要求。2.化学沉淀法优点：处理速度快，对处理条件要求不高，可去除多种金属离子和部分非金属阴离子，技术成熟。缺点：产生的沉淀污泥需要进一步处理处置，可能存在二次污染风险；药剂投加量大，增加运行成本；对pH值敏感，需精确控制；可能产生污泥膨胀等问题。生物法优点：运行成本相对较低（主要能耗用于曝气），处理效果稳定，产生的污泥量相对较少，可实现污染物降解与资源化（如产沼气、生成肥料）。缺点：处理速度较慢，对高浓度或剧毒废水适应性差，受水温、pH值等环境因素影响较大，对难生物降解有机物的去除效率有限，需要较长停留时间。3.蒸馏法处理高浓度有机废水的基本原理是利用水中各组分挥发度的差异，通过加热使废水沸腾汽化，水蒸气上升，其中挥发性有机物（VOCs）浓度相对较高的组分随蒸汽一起进入冷凝器，冷凝后得到浓缩的有机物，而水蒸气冷凝后得到去除了大部分有机物的脱盐水。其局限性：能耗高，尤其对于高盐废水，热能消耗巨大；对于热敏性有机物，高温可能造成破坏；难以有效去除所有挥发性有机物，特别是那些与水蒸汽挥发度接近或低于水的物质；设备投资和运行成本较高。4.物化-生物法结合处理工艺是指将物理化学方法（物化）与生物处理方法（生物）组合应用于废水处理的过程。其优势在于：能够充分发挥不同方法的特长，取长补短；物化方法可以有效去除生物处理难以降解的污染物（如悬浮物、部分难降解有机物、重金属等），提高废水的可生化性，或作为预处理，保证生物处理的稳定高效运行；生物处理可以进一步去除物化处理后残留的污染物，降低运行成本，并实现污染物的最终矿化或资源化；提高了整个处理系统的稳定性和对水质变化的适应能力；有助于实现更全面的污染物去除和资源回收。五、论述题1.厌氧消化技术将有机废弃物转化为沼气的环境效益体现在：①减少有机废弃物直接排放到环境中（如填埋场渗滤液污染、堆放场恶臭和温室气体释放），降低了环境污染负荷；②产生的沼气主要成分是甲烷，是一种高效能源，其回收利用替代了化石燃料燃烧，减少了温室气体排放，有助于缓解气候变化；③厌氧消化过程产生的沼渣（富含有机质和营养元素）可作为肥料或土壤改良剂使用，减少了化肥使用，促进资源循环。经济效益体现在：①能源回收：沼气可用于发电、供热或炊事，节约了外购能源费用，产生的余热也可利用；②减少处置成本：将原本需要付费填埋或焚烧的有机废弃物进行资源化处理，降低了废弃物处置费用；③创造经济价值：通过沼气销售、污泥销售或用于农业生产获得额外收入；④减少环保罚款：合规处理废弃物，避免因环境污染产生的罚款；⑤提升企业形象：体现了企业的环保责任和社会可持续发展理念，可能获得政策支持或市场认可。2.液态废弃物资源化利用面临的主要挑战及应对策略：主要挑战包括：①废弃物的成分复杂多样，性质变化大，难以实现统一、高效的处理；②处理成本较高，尤其是在确保高处理效果和资源回收率时，经济性成为制约因素；③资源化产品的市场开发和接受度有限，价值链不完善；④处理过程中产生的二次污染（如污泥、废气、残渣）处理处置困难；⑤相关技术标准、法规体系尚不完善；⑥缺乏专业的技术人才和管理团队。应对策略：①加强源头控制，推行清洁生产，减少液态废弃物的产生量，提高资源利用效率；②大力研发和推广高效、低成本、环境友好的资源化利用技术，特别是针对特定类别废弃物的专用技术；③加强政策引导和市场机制建设，通过补贴、税收优惠等手段降低企业应用资源化技术的成本，同时培育和拓展资源化产品的市场；④发展废弃物资源化利用的“互联网+”，实现废弃物的智能收集、转运和资源化利用，提高整体效率；⑤加强二次污染的协同控制和资源化处理，实现“资源化+无害化”一体化；⑥完善相关法律法规和技术标准体系，为液态废弃物资源化利用提供规范保障；⑦加强人才培养和引进，提升从业人员的专业素养和管理水平。六、案例分析题设计一个初步的物化-生物处理工艺流程如下：流程：调节池→(物化预处理)→生物处理单元→深度处理→混合液回流各单元作用：1.调节池：用于均衡水质水量，缓冲水质水量波动，为后续处理提供稳定的进水条件，并可能进行预曝气或预沉降。2.(物化预处理)：由于废水含盐量高且含有难生物降解的酚类化合物，可在调节池后设置物化预处理单元。例如，采用混凝沉淀或气浮法去除部分悬浮物和部分酚类，降低后续生物处理单元的负荷和毒性；或采用吸附法（如活性炭吸附）预处理，去除部分酚类和色度，提高可生化性。此单元的作用是降低高盐度和难降解物质的冲击负荷，提高后续生物处理的效率和稳定性。3.生物处理单元：可采用厌氧-好氧（A/O）或厌氧-好氧-好氧（A/O/O）等组合工艺。厌氧段主要利用产酸菌和产甲烷菌分解易降解有机物，并初步去除部分盐分，产生沼气。好氧段（或好氧段）利用微生物降解剩余的有机物（包括部分被物化预处理去除的有机物和易生物降解组分），对酚类等有机物进行彻底降解，使COD达标。此单元是资源