水处理基础知识考试练习题及参考答案

水处理基础知识考试练习题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20题，合计40分）1.以下水质指标中，反映水中有机物含量的综合指标是（）A.浊度（NTU）B.溶解氧（DO）C.化学需氧量（COD）D.总硬度（CaCO₃mg/L）2.混凝工艺中，聚合氯化铝（PAC）的主要作用是（）A.调节pH值B.压缩胶体双电层，促进颗粒凝聚C.氧化分解有机物D.吸附重金属离子3.活性污泥法中，污泥龄（SRT）是指（）A.污泥在曝气池中的停留时间B.污泥在二沉池中的沉淀时间C.微生物从生成到排出系统的平均停留时间D.污泥回流至曝气池的循环时间4.反渗透（RO）膜分离过程的驱动力是（）A.浓度差B.压力差C.电位差D.温度差5.以下不属于污水一级处理主要去除对象的是（）A.漂浮物B.悬浮物（SS）C.胶体物质D.大颗粒有机物6.用于衡量水中微生物污染程度的指标是（）A.总氮（TN）B.总磷（TP）C.菌落总数（CFU/mL）D.氨氮（NH₃-N）7.过滤工艺中，滤料层的“水头损失”是指（）A.滤料层对水流的阻力导致的水位差B.滤料层中截留的悬浮物重量C.过滤前后水的浊度差D.滤池反冲洗所需的水量8.厌氧生物处理的主要产物是（）A.氧气（O₂）和水（H₂O）B.甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）C.氮气（N₂）和氨气（NH₃）D.硫化氢（H₂S）和二氧化硫（SO₂）9.以下关于消毒工艺的描述，正确的是（）A.液氯消毒的副产物主要是氯胺B.紫外线消毒能有效灭活病毒和细菌，但无持续杀菌能力C.臭氧消毒的成本低，适合大规模水厂使用D.二氧化氯消毒会产生大量三卤甲烷（THMs）10.污水生物脱氮的关键步骤是（）A.氨化作用→硝化作用→反硝化作用B.硝化作用→氨化作用→反硝化作用C.反硝化作用→硝化作用→氨化作用D.氨化作用→反硝化作用→硝化作用11.以下不属于深度处理工艺的是（）A.活性炭吸附B.离子交换C.格栅拦截D.膜生物反应器（MBR）12.沉淀池的表面负荷（q）计算公式为（）A.q=处理水量（Q）/沉淀池表面积（A）B.q=处理水量（Q）/沉淀池有效容积（V）C.q=沉淀池有效水深（h）/停留时间（t）D.q=污泥体积（V_s）/处理水量（Q）13.以下关于混凝剂投加量的描述，错误的是（）A.投加量不足时，胶体未完全脱稳，混凝效果差B.投加量过大时，可能导致胶体再稳C.最佳投加量可通过烧杯试验确定D.投加量与原水浊度无关，仅需固定比例投加14.活性污泥法中，污泥体积指数（SVI）的计算式为（）A.SVI=（30min污泥沉降体积（mL/L））/污泥浓度（MLSS，g/L）B.SVI=污泥浓度（MLSS，g/L）/（30min污泥沉降体积（mL/L））C.SVI=污泥回流比（R）×污泥浓度（MLSS，g/L）D.SVI=曝气池容积（V）/污泥浓度（MLSS，g/L）15.以下关于膜分离技术的描述，正确的是（）A.微滤（MF）能截留病毒和溶解性有机物B.超滤（UF）的截留分子量范围为1000-100000DaltonC.纳滤（NF）的操作压力高于反渗透（RO）D.电渗析（ED）主要用于去除水中的悬浮颗粒16.天然水体的自净能力主要依赖（）A.物理稀释、化学氧化、生物降解B.人工曝气、药剂投加、机械过滤C.沉淀、吸附、离子交换D.紫外线照射、高温杀菌、蒸发浓缩17.以下水质指标中，需在采样后2小时内测定的是（）A.pH值B.五日生化需氧量（BOD₅）C.溶解氧（DO）D.总氮（TN）18.曝气池中，溶解氧（DO）浓度过低会导致（）A.好氧微生物活性抑制，污泥膨胀B.硝化反应加速，氨氮去除率提高C.污泥沉降性能增强，二沉池出水清澈D.有机物氧化分解速率加快19.以下关于离子交换树脂的描述，错误的是（）A.阳离子交换树脂可去除水中的Ca²⁺、Mg²⁺B.树脂失效后可用酸或碱再生C.树脂的交换容量随水温升高而降低D.大孔树脂比凝胶树脂更耐有机物污染20.某工业废水pH=2，需调节至中性，应优先选择的药剂是（）A.硫酸（H₂SO₄）B.氢氧化钠（NaOH）C.聚合硫酸铁（PFS）D.次氯酸钠（NaClO）二、判断题（每题1分，共10题，合计10分）1.水中的溶解氧（DO）浓度越高，说明水质越好。（）2.格栅的主要作用是去除污水中的漂浮物和大颗粒悬浮物。（）3.生物硝化反应需要在厌氧条件下进行。（）4.反渗透膜的脱盐率是指去除的盐量与原水总盐量的比值。（）5.混凝过程中，水温越低，混凝效果越好。（）6.活性污泥法中，污泥负荷（F/M）过高会导致污泥老化。（）7.消毒工艺中，余氯的存在是为了保证管网末端的持续杀菌能力。（）8.好氧生物处理适合处理高浓度有机废水，厌氧生物处理适合处理低浓度有机废水。（）9.过滤工艺中，滤料的粒径越大，截污能力越强。（）10.总氮（TN）包括有机氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮。（）三、简答题（每题5分，共8题，合计40分）1.简述混凝工艺的主要步骤及其作用。2.列举5种常见的水质指标，并说明其含义。3.活性污泥法中，污泥膨胀的主要原因及控制措施有哪些？4.比较厌氧生物处理与好氧生物处理的优缺点。5.反渗透（RO）膜污染的主要类型及防治措施。6.简述生物脱氮（A/O工艺）的基本原理及各反应池的功能。7.过滤工艺中，反冲洗的目的是什么？常用的反冲洗方式有哪些？8.某城市污水处理厂出水氨氮超标，可能的原因有哪些？（至少列举5点）四、计算题（每题5分，共2题，合计10分）1.某平流式沉淀池设计流量为3600m³/h，沉淀池表面积为600m²，有效水深为3m。计算该沉淀池的表面负荷（q）和停留时间（t）。（已知：表面负荷q=Q/A，停留时间t=V/Q，V=A×h）2.某污水厂需投加聚合氯化铝（PAC）进行混凝处理，原水流量为10000m³/d，PAC有效成分为10%（质量分数），最佳投加量为20mg/L（以Al₂O₃计）。计算每日需投加的PAC溶液量（kg/d）。（假设PAC溶液密度为1.2g/cm³，计算结果保留2位小数）五、综合分析题（10分）某城镇污水处理厂采用“格栅→沉砂池→初沉池→A²/O生化池→二沉池→消毒”工艺，近期监测发现二沉池出水悬浮物（SS）和总磷（TP）超标。结合工艺原理，分析可能的原因及对应的解决措施。参考答案一、单项选择题1.C2.B3.C4.B5.C6.C7.A8.B9.B10.A11.C12.A13.D14.A15.B16.A17.C18.A19.C20.B二、判断题1.×（溶解氧过高可能由藻类过度繁殖导致，不一定代表水质好）2.√3.×（硝化反应需好氧条件）4.√5.×（水温低会降低混凝剂水解速度，影响效果）6.×（F/M过高会导致污泥活性高但沉降性差，F/M过低才会污泥老化）7.√8.×（厌氧适合高浓度，好氧适合低浓度）9.×（滤料粒径越小，截污能力越强，但水头损失增长快）10.√三、简答题1.混凝工艺主要包括凝聚和絮凝两个步骤：（1）凝聚：通过投加混凝剂（如PAC）压缩胶体双电层，中和胶粒表面电荷，使胶体脱稳；（2）絮凝：脱稳后的胶体在水流搅拌下相互碰撞，形成较大的絮体（矾花），便于后续沉淀或过滤去除。2.常见水质指标及含义：（1）COD（化学需氧量）：用强氧化剂氧化水中有机物所需的氧量，反映有机物总量；（2）BOD₅（五日生化需氧量）：微生物在5天内分解有机物消耗的氧量，反映可生物降解有机物含量；（3）SS（悬浮物）：水中不溶于水的固体物质含量；（4）氨氮（NH₃-N）：水中以游离氨或铵离子形式存在的氮，反映含氮有机物分解程度；（5）浊度：水中悬浮物对光线散射的程度，反映水的浑浊度。3.污泥膨胀的主要原因：（1）丝状菌过度繁殖（如低溶解氧、低F/M、高碳水化合物废水）；（2）非丝状菌膨胀（如污泥中结合水过多）。控制措施：（1）调整工艺参数（提高DO、控制F/M、投加氮磷营养）；（2）投加化学药剂（如次氯酸钠抑制丝状菌）；（3）改善进水水质（减少冲击负荷）。4.厌氧与好氧生物处理比较：优点：-厌氧：能耗低（无需曝气）、可产生沼气（能源）、污泥产量少；-好氧：反应速度快、出水水质好、运行稳定。缺点：-厌氧：启动时间长、对温度/pH敏感、出水需后续处理；-好氧：能耗高（需曝气）、污泥产量大、难降解有机物去除效果差。5.RO膜污染类型及防治：（1）类型：无机结垢（如CaCO₃、BaSO₄）、有机污染（腐殖酸、蛋白质）、微生物污染（细菌、藻类）、胶体污染（黏土、硅胶）。（2）防治：-预处理（降低SDI、调节pH、投加阻垢剂）；-优化运行参数（控制回收率、流速）；-定期化学清洗（酸/碱洗液、杀菌剂）。6.A/O脱氮原理：污水先进入厌氧池（释磷），再进入缺氧池（反硝化脱氮），最后进入好氧池（硝化、吸磷）。各池功能：-厌氧池：聚磷菌释放磷，吸收有机物；-缺氧池：反硝化菌利用有机物将NO₃⁻-N还原为N₂；-好氧池：硝化菌将NH₃-N氧化为NO₃⁻-N，聚磷菌过量吸磷。7.反冲洗目的：清除滤料层中截留的悬浮物，恢复滤料的过滤能力。常用方式：（1）单水反冲洗：仅用高速水流冲洗；（2）气水联合反冲洗：先空气擦洗，再水冲洗（效率更高）；（3）表面辅助冲洗（如表面扫洗）：增强反冲洗效果。8.出水氨氮超标的可能原因：（1）曝气池溶解氧不足（硝化菌活性受抑制）；（2）水温过低（硝化菌适宜温度20-30℃，低于15℃效率下降）；（3）pH值偏离适宜范围（硝化菌适宜pH7.5-8.5）；（4）污泥龄（SRT）过短（硝化菌世代周期长，需SRT≥10d）；（5）进水氨氮浓度过高（超过系统处理能力）；（6）污泥中毒（重金属、抑制剂影响微生物活性）；（7）回流比不足（硝化液回流不够，氨氮未充分转化）。四、计算题1.表面负荷q=Q/A=3600m³/h÷600m²=6m³/(m²·h)停留时间t=V/Q=(A×h)/Q=(600m²×3m)/3600m³/h=1800m³÷3600m³/h=0.5h（或30分钟）2.每日需投加的Al₂O₃量=10000m³/d×20mg/L=10000×10³L/d×20×10⁻³g/L=200000g/d=200kg/dPAC溶液中Al₂O₃含量=10%（质量分数），因此PAC溶液量=200kg/d÷10%=2000kg/d（注：密度1.2g/cm³为干扰条件，因题目要求投加量以质量计，无需转换体积）五、综合分析题可能原因及解决措施：1.SS超标原因：（1）二沉池污泥沉降性能差（如污泥膨胀、污泥老化）；（2）二沉池表面负荷过高（水量超过设计能力）；（3）生化池出水携带大量未沉降的活性污泥（如曝气过度导致污泥破碎）；（4）二沉池刮泥机故障（污泥堆积后上浮）；（5）初沉池去除效率低（大量悬浮物进入生化池）。解决措施：（1）检测SVI值，若污泥膨胀则调整DO、投加药剂抑制丝状菌；若污泥老化则缩短污泥龄（增加排泥）；（2）控制进水流量，避免超负荷运行；（3）降低曝气强度，减少污泥破碎；（4）检查刮泥机运行状态，修复故障；（5）优化初沉池运行（调整排泥频率，提高SS去除率）。2.TP超标原因：（1）厌氧池