2025环境工程专业专升本水处理专项训练及答案

2025环境工程专业专升本水处理专项训练及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种消毒方法主要利用紫外线破坏水中微生物的核酸（DNA），使其失去繁殖能力？A.氯消毒B.漂白粉消毒C.紫外线消毒D.臭氧消毒2.在给水处理中，用于去除水中悬浮杂质，使其形成絮体，以便沉淀分离的过程称为？A.混凝B.絮凝C.沉淀D.过滤3.下列哪种活性污泥法属于延时曝气法的一种，具有污泥龄长、有机负荷低的特点？A.阶梯式曝气法B.常规活性污泥法C.延时曝气法D.塔式生物滤池法4.污水处理厂中，用于初步去除水中大量悬浮固体的构筑物通常是？A.二沉池B.初沉池C.曝气池D.消毒池5.下列哪种水处理方法属于物理化学方法？A.生物膜法B.活性污泥法C.吸附法D.自然净化法6.适用于处理低浓度、可生化性好的污水，且占地面积较大的生物处理方法是？A.厌氧消化B.好氧稳定塘C.土地处理D.生物接触氧化法7.下列哪种水质指标是衡量水中悬浮物质含量的主要指标？A.BOD₅B.CODC.SSD.TDS8.在水处理工程中，为防止管道或设备腐蚀，常采用什么措施？A.提高流速B.加大药剂投加量C.进行防腐涂层处理D.增加水体碱度9.污泥厌氧消化主要目的是什么？A.减少污泥体积B.提高污泥可生化性C.杀灭病原体D.回收能源10.下列哪种水处理工艺主要利用微生物的新陈代谢作用去除污水中的有机污染物？A.混凝沉淀B.过滤C.活性污泥法D.离子交换二、填空题（每空1分，共10分）1.混凝剂通常在水中形成胶体，其作用主要是吸附水中悬浮颗粒，使其__________，加速沉淀。2.活性污泥法中，微生物所需氧气通常通过曝气设备提供的__________传递到水中。3.污水处理厂产生的栅渣、沉砂、污泥等属于__________。4.衡量水中溶解性有机物含量的综合指标是__________。5.为保证活性污泥法正常运行，通常需要控制合适的污泥浓度（MLSS）和__________。6.消毒是为了杀灭水中的__________，保证饮水安全。7.水处理中常用的混凝剂有__________（举例一种）和硫酸铝等。8.污水在初沉池中进行沉淀，主要去除的是__________性污染物。9.水中硬度主要是由水中溶解的__________和__________盐类引起的。10.生物膜法处理污水时，微生物主要附着在__________上形成生物膜。三、名词解释（每题3分，共12分）1.絮凝2.污泥膨胀3.BOD₅4.水力停留时间四、简答题（每题5分，共20分）1.简述混凝沉淀工艺的基本原理及其在给水处理中的应用。2.简述活性污泥法处理污水的工艺流程及其主要运行参数。3.简述污水生物处理技术的主要优点和缺点。4.简述污泥处置的主要方法及其特点。五、计算题（每题10分，共20分）1.某城市给水厂每天处理水量为5万立方米，采用混凝-沉淀-过滤-消毒的常规处理工艺。若每立方米水中需要投加混凝剂（以有效成分计）20毫克，试计算每天需要投加多少千克的混凝剂？（假设混凝剂有效成分含量为10%，投加量按有效成分计）2.某污水厂采用活性污泥法处理污水，曝气池有效容积为3000立方米，混合液污泥浓度（MLSS）为3000毫克/升。若进水量为500立方米/小时，试计算该曝气池的污泥龄（SRT）是多少天？（假设出水悬浮物浓度可忽略不计）六、论述题（10分）结合水处理工程实际，论述选择给水处理或污水处理工艺方案时需要考虑的主要因素。试卷答案一、选择题1.C解析：紫外线消毒的原理是利用特定波长的紫外线破坏微生物的DNA结构，使其失去复制能力而死亡。2.A解析：混凝是向水中投加混凝剂，使水中胶体和细微悬浮物脱稳、聚合形成较大絮体的过程。絮凝是絮体在水中进一步聚合长大的过程。3.C解析：延时曝气法（ExtendedAeration）是一种低负荷、长泥龄的活性污泥法，特点是污泥龄长，有机负荷低。4.B解析：初沉池是污水进入污水处理厂后第一个处理单元，主要作用是去除水中密度较大的悬浮颗粒物。5.C解析：吸附法利用吸附剂（如活性炭）的巨大比表面积吸附水中的污染物，属于物理化学方法。其他选项均为生物处理方法或自然净化方法。6.B解析：好氧稳定塘适用于处理低浓度、可生化性好的污水，利用自然条件下微生物和藻类的共同作用进行净化，通常占地面积较大。7.C解析：SS（SuspendedSolids）是指水中悬浮的固体颗粒物，是衡量水中悬浮物质含量的主要指标。8.C解析：在水处理中，对管道和设备进行防腐涂层处理是防止或延缓腐蚀的常用物理方法。提高流速易造成冲刷，加大药剂投加量可能增加成本或产生二次污染，增加水体碱度主要影响混凝或消毒效果。9.A解析：污泥厌氧消化的主要目的是在无氧条件下，通过微生物作用分解污泥中的有机物，从而显著减少污泥的体积。10.C解析：活性污泥法是利用悬浮在污水中的活性污泥（富含微生物的絮体），通过微生物的新陈代谢作用，将污水中的有机污染物分解为无机物或简单的有机物。二、填空题1.脱稳解析：混凝剂水解产生的胶体具有吸附性，能中和水中颗粒物的电荷，使其失去稳定性，从而聚集形成絮体。2.氧气解析：活性污泥法需要氧气供微生物进行好氧代谢，曝气系统的主要功能就是向水中提供溶解氧。3.污泥解析：栅渣、沉砂、初沉污泥、剩余污泥等都是污水处理过程中产生的沉淀物或悬浮物，统称为污泥。4.COD解析：化学需氧量（COD）是衡量水中溶解性和部分悬浮性有机物总量的综合指标，能反映水体受有机污染的程度。5.污泥回流比解析：为了保证曝气池内微生物浓度和处理效果，需要将部分剩余污泥回流至曝气池前端，污泥浓度和回流比是重要的运行控制参数。6.微生物解析：消毒的目的是杀灭水中的病原微生物，以保障饮用水或水的其他用途的安全性。7.聚合氯化铝（PAC）解析：聚合氯化铝是常用的无机混凝剂之一，其混凝效果好，适用pH范围广。硫酸铝也是常见的混凝剂。8.悬浮解析：污水在初沉池中主要依靠重力沉降去除的是悬浮性颗粒污染物。9.钙离子；镁离子解析：水中溶解的钙盐和镁盐（主要是碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁等）是造成水硬度的主要物质。10.填料/滤料解析：生物膜法是微生物附着在固体填料或滤料表面形成生物膜，利用生物膜吸附、降解污染物的处理技术。三、名词解释1.絮凝：指在混凝剂作用下，水中脱稳的胶体和细微悬浮颗粒通过物理化学作用相互聚合，形成体积更大、密度更大的絮体（矾花）的过程。2.污泥膨胀：指在活性污泥法运行过程中，由于微生物群体或食物颗粒（F/M比）失衡等原因，导致曝气池或二沉池中的污泥沉降性能变差，污泥上浮的现象。3.BOD₅：指在标准温度（20℃）下，水样中可被微生物在5天内分解的有机物所消耗的溶解氧量，是衡量水中有机物污染程度的重要指标。4.水力停留时间：指污水在污水处理厂某个处理单元（如曝气池、沉淀池）内停留的平均时间，通常用进水量除以该单元的有效容积来计算，反映处理单元的处理能力。四、简答题1.简述混凝沉淀工艺的基本原理及其在给水处理中的应用。解析：混凝沉淀工艺的基本原理是：向原水中投加混凝剂（如铝盐、铁盐），混凝剂在水中水解形成带电的胶体，这些胶体具有吸附水中悬浮颗粒（通常带相反电荷）的能力，使颗粒脱稳并相互聚合形成较大的絮体（矾花）。这些絮体在水中上升或下沉速度远大于微小颗粒，从而更容易通过沉淀或过滤被去除。混凝沉淀工艺主要应用于给水处理中，作为预处理（去除大颗粒和部分胶体）或主要处理工艺（去除悬浮物，使后续过滤更容易），有效提高水的浊度去除率，并为消毒创造良好的水质条件。2.简述活性污泥法处理污水的工艺流程及其主要运行参数。解析：活性污泥法处理污水的典型工艺流程包括：污水首先与来自二沉池的回流污泥混合，进入曝气池；在曝气池中，溶解氧和食物（有机物）充足条件下，活性污泥中的微生物（主要是细菌）大量繁殖，将污水中的有机污染物分解转化为无机物和新的微生物细胞；混合液经沉淀池分离，清水排出，大部分微生物沉淀下来与少量新生的污泥一起作为回流污泥送回曝气池前端，剩余部分作为剩余污泥排出系统。主要运行参数包括：MLSS（混合液污泥浓度）、SRT（污泥龄）、BOD₅负荷率、溶解氧（DO）、污泥回流比、出水悬浮物浓度等。3.简述污水生物处理技术的主要优点和缺点。解析：优点：1）处理效果较好，尤其对有机物去除率高；2）能耗相对较低（相比物理化学方法）；3）污泥产量相对较少（相比厌氧消化）；4）可适应较宽的水质水量变化范围；5）运行稳定。缺点：1）对水质水量变化较敏感，受温度、pH、有毒物质等影响大；2）处理周期相对较长；3）会产生剩余污泥，需要进一步处理处置；4）易受微生物抑制物影响；5）部分工艺（如活性污泥法）需要曝气，能耗较高。4.简述污泥处置的主要方法及其特点。解析：污泥处置的主要方法包括：1）土地利用：将处理达标后的污泥用作农田肥料、园林绿化基质等，可回收利用污泥中的营养物质，但需注意重金属含量和病原体灭活；2）焚烧：通过高温焚烧减少污泥体积和含水率，可无害化处理并回收热量，但需解决二噁英等二次污染问题及设备投资运行费用高；3）填埋：将污泥运至垃圾填埋场进行处置，是最传统的处置方式，但占用土地，可能污染土壤和地下水，且处理成本日益增高；4）建材利用：将污泥用作水泥掺合料、砖瓦原料等，实现资源化利用；5）厌氧消化：将污泥进行厌氧消化，产生沼气（可做能源）和消化污泥，减少体积，改善性质。各种方法各有优缺点，选择需综合考虑污泥性质、处置量、当地环境条件和经济成本。五、计算题1.某城市给水厂每天处理水量为5万立方米，采用混凝-沉淀-过滤-消毒的常规处理工艺。若每立方米水中需要投加混凝剂（以有效成分计）20毫克，试计算每天需要投加多少千克的混凝剂？（假设混凝剂有效成分含量为10%，投加量按有效成分计）解析：首先计算每天总投加量（按有效成分计）：总投加量（mg）=处理水量（m³）×单位投加量（mg/m³）=50000m³×20mg/m³=1000000mg=1000g=1kg。然后计算所需原混凝剂质量：原混凝剂质量（kg）=总投加量（kg）/有效成分含量=1kg/10%=1kg/0.1=10kg。答案：每天需要投加10千克的混凝剂。2.某污水厂采用活性污泥法处理污水，曝气池有效容积为3000立方米，混合液污泥浓度（MLSS）为3000毫克/升。若进水量为500立方米/小时，试计算该曝气池的污泥龄（SRT）是多少天？（假设出水悬浮物浓度可忽略不计）解析：污泥龄（SRT）是指微生物总量与每日排放污泥量之比，也可以用曝气池内微生物总量除以每日进水带入的有机物量（或用MLSS乘以进水流量来近似估算）来计算。计算曝气池内微生物总量（kg）：微生物总量=MLSS（mg/L）×曝气池容积（m³）=3000mg/L×3000m³=9