水处理基础知识试题卷与答案

水处理基础知识试题卷与答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.以下哪种指标用于衡量水中悬浮物的含量？A.COD（化学需氧量）B.SS（悬浮物）C.BOD（生化需氧量）D.TDS（溶解性总固体）2.混凝过程中，铝盐混凝剂的最佳pH范围通常为？A.2-4B.5-7C.6-8D.8-103.反渗透（RO）膜分离技术的驱动力是？A.浓度差B.压力差C.电位差D.温度差4.活性污泥法中，MLSS表示？A.混合液挥发性悬浮固体浓度B.混合液悬浮固体浓度C.污泥沉降比D.污泥体积指数5.以下哪种消毒方式在水中持续杀菌能力最强？A.紫外线消毒B.臭氧消毒C.液氯消毒D.二氧化氯消毒6.过滤工艺中，滤料层的“水头损失”指的是？A.滤料层的厚度B.水流通过滤层时的压力降C.滤料层的孔隙率D.滤料层的反冲洗水量7.离子交换树脂失效后，通常用哪种溶液再生？A.氢氧化钠溶液B.盐酸或氯化钠溶液C.硫酸溶液D.碳酸氢钠溶液8.生物膜法中，微生物主要附着在以下哪种载体上？A.活性污泥絮体B.滤料表面C.水中悬浮颗粒D.曝气气泡表面9.以下哪种水质指标反映水中胶体和微小悬浮物对光线的散射程度？A.浊度B.色度C.电导率D.溶解氧10.预处理工艺中，“气浮”主要用于去除哪种污染物？A.溶解性有机物B.密度小于水的悬浮物或油类C.重金属离子D.氨氮11.石灰软化法主要用于降低水中的？A.浊度B.硬度C.色度D.余氯12.以下哪种工艺属于深度处理技术？A.格栅B.沉砂池C.活性炭吸附D.初沉池13.污泥脱水的主要目的是？A.减少污泥体积B.去除污泥中的重金属C.提高污泥的热值D.杀灭污泥中的病原微生物14.硝化反应的主要产物是？A.氮气B.氨氮C.亚硝酸盐和硝酸盐D.有机氮15.以下哪种药剂属于助凝剂？A.聚合氯化铝（PAC）B.聚丙烯酰胺（PAM）C.硫酸铝D.三氯化铁16.超滤（UF）膜的截留分子量范围通常为？A.100-1000B.1000-100000C.100000-1000000D.大于100000017.循环冷却水系统中，“结垢”主要是由于水中哪种离子浓度过高？A.氯离子B.硫酸根离子C.钙离子和碳酸氢根离子D.钠离子18.以下哪种指标表示水中可被微生物降解的有机物含量？A.CODcr（重铬酸钾法COD）B.BOD5（五日生化需氧量）C.TOC（总有机碳）D.TOD（总需氧量）19.反渗透系统中，“浓差极化”会导致？A.产水量增加B.脱盐率提高C.膜表面结垢加剧D.运行压力降低20.以下哪种工艺属于物理处理法？A.中和B.气浮C.生物接触氧化D.化学沉淀二、填空题（每空1分，共30分）1.衡量水中有机物含量的综合指标包括COD、BOD和______（填缩写）。2.沉淀池的类型按水流方向可分为平流式、竖流式和______。3.消毒过程中，余氯分为游离性余氯和______余氯。4.活性污泥的主要组成包括微生物群体、______、吸附的有机物和无机物。5.离子交换树脂按功能基团性质可分为阳离子交换树脂和______。6.过滤工艺中，滤料的主要性能指标包括机械强度、______和化学稳定性。7.气浮法的关键是在水中产生大量______的气泡。8.生物脱氮过程包括硝化反应和______反应。9.反渗透膜的材质通常为______（如芳香族聚酰胺）。10.污泥的主要特性指标包括含水率、______、挥发性固体和灰分。11.预处理中，格栅的主要作用是拦截______的漂浮物和悬浮物。12.混凝过程分为两个阶段：混合阶段和______阶段。13.循环冷却水系统中，控制微生物繁殖的常用方法包括投加______和紫外线照射。14.膜分离技术中，微滤（MF）的截留粒径范围通常为______μm。15.化学沉淀法去除重金属离子时，常用的沉淀剂有氢氧化物、硫化物和______。16.曝气池的曝气方式可分为鼓风曝气和______曝气。17.衡量污泥沉降性能的指标主要有污泥沉降比（SV）和______（填缩写）。18.活性炭吸附主要用于去除水中的______有机物和色度。19.电渗析的驱动力是______，主要用于脱盐。20.水处理中，“中水回用”指将______处理后回用于非饮用水用途。21.混凝剂的投加量需通过______试验确定（如烧杯试验）。22.厌氧生物处理的主要产物包括甲烷、二氧化碳和______。23.离子交换树脂的再生过程是______的逆过程。24.过滤工艺中，反冲洗的目的是清除滤层中截留的______。25.石灰-纯碱软化法中，纯碱（碳酸钠）主要用于去除______硬度。26.生物膜法的典型工艺包括生物滤池、生物转盘和______。27.消毒副产物（DBPs）的主要前体物是水中的______（如腐殖酸）。28.超滤膜的分离机理主要是______和表面筛分。29.污泥浓缩的主要目的是降低污泥的______。30.循环冷却水中，“腐蚀”主要由水中的溶解氧、______和微生物引起。三、判断题（每题1分，共15分）1.浊度越高，说明水中悬浮物和胶体物质越多。（）2.混凝剂的投加量越大，混凝效果越好。（）3.反渗透膜的脱盐率随进水压力升高而降低。（）4.活性污泥法中，溶解氧（DO）应控制在2-4mg/L。（）5.臭氧消毒的持续杀菌能力优于液氯。（）6.离子交换树脂的交换容量越大，处理能力越强。（）7.生物膜法的污泥龄（SRT）通常比活性污泥法短。（）8.气浮法适用于去除密度大于水的悬浮物。（）9.硝化反应需要在厌氧条件下进行。（）10.超滤可以去除水中的病毒和细菌。（）11.污泥脱水后含水率可降至80%以下。（）12.循环冷却水系统中，浓缩倍数越高，节水效果越好，但结垢风险增大。（）13.化学需氧量（COD）的测定值通常小于生化需氧量（BOD）。（）14.活性炭吸附饱和后可通过加热再生恢复吸附能力。（）15.电渗析膜对离子的选择透过性是其分离的关键。（）四、简答题（每题5分，共25分）1.简述混凝的基本原理。2.活性污泥法正常运行的基本条件有哪些？3.比较反渗透（RO）与超滤（UF）的异同点。4.列举三种常见的消毒方法，并说明其优缺点。5.简述污泥处理与处置的主要流程。五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某城镇污水处理厂进水水质为：BOD5=200mg/L，COD=450mg/L，SS=250mg/L，氨氮（NH3-N）=30mg/L，总磷（TP）=5mg/L。排放标准要求：BOD5≤20mg/L，COD≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH3-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L。请设计一套完整的污水处理工艺流程图，并说明各单元的作用。2.某工业废水含有高浓度的重金属离子（如Cu²+、Pb²+）和悬浮物，pH=3（强酸性）。请提出处理该废水的技术方案，包括预处理、重金属去除、pH调节等步骤，并说明各步骤的原理。答案一、单项选择题1.B2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.B9.A10.B11.B12.C13.A14.C15.B16.B17.C18.B19.C20.B二、填空题1.TOC2.辐流式3.结合性4.微生物代谢产物5.阴离子交换树脂6.粒径级配7.微小8.反硝化9.高分子聚合物10.污泥体积指数（SVI）11.较大尺寸12.絮凝13.杀菌剂14.0.1-1015.碳酸盐16.机械（表面）17.SVI18.溶解性19.直流电场20.污水（或废水）21.混凝22.硫化氢23.交换24.杂质25.非碳酸盐26.生物接触氧化池27.天然有机物（NOM）28.膜孔筛分29.含水率30.氯离子三、判断题1.√2.×3.×4.√5.×6.√7.×8.×9.×10.√11.√12.√13.×14.√15.√四、简答题1.混凝的基本原理包括：（1）压缩双电层：通过投加电解质（混凝剂）降低胶体颗粒的ζ电位，减少静电斥力，使其脱稳；（2）吸附电中和：混凝剂水解产物吸附带相反电荷的胶体颗粒，中和其表面电荷；（3）吸附架桥：高分子混凝剂（如PAM）通过长链分子吸附多个胶体颗粒，形成“桥联”，促进颗粒聚集；（4）网捕卷扫：金属盐混凝剂水解生成的氢氧化物沉淀在形成过程中，会网捕、卷扫水中的胶体颗粒，共同沉淀。2.活性污泥法正常运行的基本条件包括：（1）充足的溶解氧（DO），一般控制在2-4mg/L；（2）适宜的营养比例，BOD5:N:P≈100:5:1；（3）适宜的pH值（6.5-8.5）和温度（15-30℃）；（4）稳定的污泥浓度（MLSS）和良好的污泥沉降性能（SVI在100-150之间）；（5）避免有毒物质（如重金属、高浓度有机物）冲击；（6）合理的污泥回流比（通常为25%-100%），维持曝气池内的污泥量。3.反渗透（RO）与超滤（UF）的异同点：相同点：均为膜分离技术，依赖压力驱动，通过膜孔筛分实现分离。不同点：（1）截留范围：RO截留分子量＜100（如离子、小分子有机物），UF截留分子量1000-100000（如胶体、大分子有机物、细菌）；（2）操作压力：RO压力高（1-10MPa），UF压力低（0.1-0.5MPa）；（3）脱盐能力：RO可脱除95%以上盐分，UF基本不脱盐；（4）应用场景：RO用于纯水制备、海水淡化，UF用于饮用水净化、废水预处理。4.三种常见消毒方法及优缺点：（1）液氯消毒：优点是成本低、持续杀菌能力强；缺点是易生成消毒副产物（如三卤甲烷），对病毒灭活效果较差。（2）紫外线消毒：优点是无化学残留、杀菌速度快；缺点是无持续杀菌能力，水质浊度高时效果下降。（3）臭氧消毒：优点是杀菌能力强、可氧化有机物；缺点是成本高、无持续杀菌能力，需现场制备。5.污泥处理与处置的主要流程：（1）污泥浓缩：通过重力浓缩、气浮浓缩或离心浓缩降低含水率（从99%降至95%-97%）；（2）污泥消化：厌氧消化（产甲烷）或好氧消化（稳定有机物），减少有机物含量；（3）污泥脱水：通过带式压滤、板框压滤或离心脱水，将含水率降至80%以下；（4）污泥处置：卫生填埋、焚烧（含水率＜30%）、土地利用（需满足重金属和病原微生物限值）或建材利用（如制砖）。五、综合分析题1.工艺流程图设计及各单元作用：（1）格栅：拦截大颗粒悬浮物（如树枝、塑料），保护后续设备；（2）沉砂池：去除无机砂粒（如石子、煤渣），防止设备磨损；（3）初沉池：通过重力沉淀去除部分SS（约50%-60%）和COD（约20%-30%）；（4）生物处理单元（A²/O工艺）：-厌氧池：释放磷（聚磷菌分解体内PHB，释放磷酸盐）；-缺氧池：反硝化脱氮（硝酸盐在反硝化菌作用下转化为N₂）；-好氧池：降解BOD、硝化（氨氮转化为硝酸盐）、过量吸磷（聚磷菌吸收磷酸盐）；（5）二沉池：分离活性污泥与处理水，污泥回流至厌氧池或好氧池；（6）深度处理：-混凝沉淀池：投加PAC/PAM去除残留SS和TP（通过化学沉淀）；-过滤（砂滤或纤维滤池）：进一步降低SS（≤10mg/L）；-消毒（紫外或次氯酸钠）：杀灭病原微生物；（7）出水排放：满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。2.工业废水处理技术方案：（1）预处理：-格栅/筛网：去除大颗粒悬浮物；-调节池：均衡水质水量，调节pH（投加石灰或NaOH将pH调至6-9，避免后续药剂浪费）；（2）重金属去除：-化学沉淀法：投加硫化钠（Na₂S），与Cu²+、Pb²+反应生成硫化物沉淀（CuS、PbS，溶度积极小，去除彻底）；-或投加氢氧化钠（NaOH），调节pH至9-10，生成氢氧化物沉淀（Cu(OH)₂