煤炭地质矿井水处理工程师专业知识考试题库含答案

2026年煤炭地质矿井水处理工程师专业知识考试题库含答案一、单选题（共10题，每题2分）1.某煤矿矿井水pH值为4.5，主要污染物为H₂S，应优先采用哪种处理方法？A.混凝沉淀法B.氧化还原法C.离子交换法D.生物法2.山西某煤矿矿井水含高浓度COD，且水中悬浮物含量超过100mg/L，应优先采用哪种预处理技术？A.超滤膜分离B.磁分离法C.气浮法D.煤炭吸附法3.内蒙古某矿井水铁含量高达30mg/L，采用混凝沉淀法处理后，铁浓度仍超标，应补充哪种工艺？A.活性炭吸附B.反渗透膜分离C.药剂氧化法D.自然沉淀法4.新疆某煤矿矿井水总硬度超过1000mg/L，采用石灰软化法处理，药耗过高，应优化哪种工艺？A.药剂投加量B.搅拌速度C.温度控制D.去除除盐膜5.山东某矿井水含氟超标，氟浓度达8mg/L，采用硫酸铝沉淀法处理后效果不佳，应改用哪种药剂？A.聚合氯化铝（PAC）B.氢氧化钠C.氯化钙D.碱式氯化铝6.陕西某矿井水pH值为9.0，对反渗透膜造成结垢，应采用哪种方法调节pH值？A.加酸调节B.加碱调节C.石灰中和D.生物降解7.山西某矿井水含油量达50mg/L，采用气浮法处理后，油含量仍超标，应优化哪种工艺参数？A.空气通入量B.药剂投加量C.搅拌速度D.水温控制8.内蒙古某矿井水含高浓度氨氮，采用生物法处理，效果不理想，应补充哪种预处理技术？A.氧化还原法B.脱氮菌培养C.活性炭吸附D.离子交换法9.黑龙江某矿井水含锰超标，采用接触氧化法处理后，锰浓度仍超标，应优化哪种工艺条件？A.氧化剂投加量B.温度控制C.接触时间D.催化剂种类10.河北某矿井水含重金属（如Cu²⁺、Zn²⁺），采用电化学法处理后效果不佳，应补充哪种工艺？A.活性炭吸附B.离子交换法C.氧化还原法D.超滤膜分离二、多选题（共5题，每题3分）1.某煤矿矿井水处理工艺中，以下哪些属于预处理技术？A.混凝沉淀法B.超滤膜分离C.气浮法D.活性炭吸附E.氧化还原法2.山西某矿井水含高浓度悬浮物，以下哪些方法可用于去除？A.磁分离法B.煤炭吸附法C.混凝沉淀法D.超滤膜分离E.自然沉淀法3.内蒙古某矿井水含氟超标，以下哪些药剂可用于沉淀除氟？A.聚合氯化铝（PAC）B.氢氧化钠C.氯化钙D.碱式氯化铝E.石灰4.陕西某矿井水处理工艺中，以下哪些属于深度处理技术？A.反渗透膜分离B.电化学法C.活性炭吸附D.离子交换法E.超滤膜分离5.山东某矿井水含油量高，以下哪些方法可用于去除？A.气浮法B.混凝沉淀法C.超滤膜分离D.活性炭吸附E.磁分离法三、判断题（共10题，每题1分）1.矿井水pH值越低，对设备腐蚀性越强，应优先采用加碱调节。（对/错）2.混凝沉淀法适用于去除矿井水中高浓度悬浮物和胶体物质。（对/错）3.反渗透膜分离技术可有效去除矿井水中的溶解性盐类。（对/错）4.矿井水含油量高时，采用气浮法处理效果最佳。（对/错）5.生物法适用于处理矿井水中高浓度氨氮。（对/错）6.矿井水含氟超标时，采用硫酸铝沉淀法效果最佳。（对/错）7.电化学法可有效去除矿井水中的重金属离子。（对/错）8.矿井水总硬度高时，采用石灰软化法处理成本较低。（对/错）9.矿井水含铁高时，采用自然沉淀法可有效去除。（对/错）10.矿井水处理工艺中，预处理技术通常包括混凝沉淀和气浮法。（对/错）四、简答题（共5题，每题5分）1.简述矿井水混凝沉淀法的基本原理及其适用条件。2.简述矿井水反渗透膜分离技术的优缺点及其适用范围。3.简述矿井水生物法处理含氨氮废水的原理及其影响因素。4.简述矿井水含油量高的原因及其常用处理方法。5.简述矿井水含氟超标的原因及其常用处理方法。五、计算题（共2题，每题10分）1.某煤矿矿井水流量为500m³/h，含悬浮物浓度为200mg/L，采用混凝沉淀法处理后，悬浮物去除率为85%，求处理后水中悬浮物浓度及去除量（单位：mg/L和kg/h）。2.某矿井水含氟量为8mg/L，采用硫酸铝（Al₂(SO₄)₃·18H₂O）沉淀除氟，已知硫酸铝投加量为100mg/L，试计算每处理1吨矿井水需要投加多少硫酸铝（假设化学计量关系为1molAl₂(SO₄)₃可沉淀2molF⁻，硫酸铝摩尔质量为666g/mol）。六、论述题（共1题，15分）结合我国煤矿矿井水处理的实际情况，论述矿井水处理工艺优化的重要性及常用优化方法。答案与解析一、单选题答案与解析1.B-解析：矿井水pH值低（酸性）且含H₂S时，应优先采用氧化还原法（如投加氧化剂）将H₂S氧化为硫酸盐，混凝沉淀法主要去除悬浮物，离子交换法适用于软化除盐，生物法不适用于酸性水体。2.A-解析：山西煤矿矿井水含高COD且悬浮物高，超滤膜分离可有效去除悬浮物和部分有机物，预处理效果优于其他方法。3.C-解析：铁超标且混凝沉淀效果不佳，应采用药剂氧化法（如投加氯气或臭氧）将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再通过混凝沉淀去除。4.C-解析：新疆矿井水总硬度高，石灰软化法药耗高，优化温度可提高软化效率（最佳温度通常为60-80℃）。5.A-解析：硫酸铝对氟的去除效果有限，改用聚合氯化铝（PAC）可提高除氟效果。6.A-解析：pH值高导致结垢，应加酸（如硫酸）调节pH值至反渗透膜适宜范围（6-8）。7.A-解析：气浮法处理含油废水效果受空气通入量影响，增加空气通入量可提高浮选效率。8.B-解析：生物法处理氨氮效果不理想时，应补充脱氮菌培养，提高生物脱氮效率。9.C-解析：接触氧化法处理锰需保证足够的接触时间，延长接触时间可提高锰去除率。10.B-解析：电化学法去除重金属效果有限时，应补充离子交换法（如使用钠型或氢型离子交换树脂）。二、多选题答案与解析1.A,C-解析：混凝沉淀和气浮法属于预处理技术，超滤膜分离和活性炭吸附属于深度处理技术。2.A,C,D,E-解析：磁分离、混凝沉淀、超滤膜分离和自然沉淀均可去除悬浮物，煤炭吸附法主要用于吸附有机物。3.A,C,D-解析：聚合氯化铝、氯化钙和碱式氯化铝可有效沉淀除氟，氢氧化钠和石灰效果较差。4.A,B,C,D-解析：反渗透、电化学法、活性炭吸附和离子交换法均属于深度处理技术，超滤膜分离也属于深度处理。5.A,B,D-解析：气浮法、混凝沉淀法和活性炭吸附可有效去除含油废水，超滤膜分离和磁分离效果较差。三、判断题答案与解析1.对-解析：pH值低会加速设备腐蚀，加碱调节可提高pH值至适宜范围。2.对-解析：混凝沉淀法通过投加混凝剂使悬浮物和胶体聚集沉淀，适用于矿井水处理。3.对-解析：反渗透膜孔径小（0.0001-0.001μm），可有效去除溶解性盐类。4.错-解析：气浮法适用于含油量高且油水界面张力适中的废水，并非所有含油矿井水都适用。5.对-解析：生物法通过脱氮菌作用将氨氮转化为氮气，适用于低浓度氨氮处理。6.错-解析：硫酸铝对氟的去除效果有限，应改用聚合氯化铝或铝酸钠。7.对-解析：电化学法通过电极反应去除重金属，适用于高浓度重金属废水。8.错-解析：石灰软化法处理高硬度矿井水成本高且易产生结垢，应优化温度或采用其他软化技术。9.错-解析：自然沉淀法适用于低浓度铁废水，高浓度铁需氧化沉淀或膜分离。10.对-解析：混凝沉淀和气浮法常用于预处理，去除悬浮物和胶体。四、简答题答案与解析1.混凝沉淀法的基本原理及其适用条件-原理：通过投加混凝剂（如硫酸铝、聚合氯化铝）使水中悬浮物和胶体脱稳、聚集形成絮体，再通过沉淀分离。-适用条件：适用于去除悬浮物和胶体含量较高的矿井水，pH值适宜（6-9）。2.反渗透膜分离技术的优缺点及其适用范围-优点：去除率高达98%，可去除溶解性盐类、有机物和重金属。缺点：膜易堵塞、污染，运行成本高。-适用范围：适用于高盐矿井水处理、回用或深度处理。3.生物法处理含氨氮废水的原理及其影响因素-原理：通过脱氮菌将氨氮（NH₃-N）氧化为亚硝酸盐氮（NO₂⁻-N），再氧化为硝酸盐氮（NO₃⁻-N），最终通过反硝化作用转化为氮气。-影响因素：温度、溶解氧、C/N比、pH值。4.矿井水含油量高的原因及其常用处理方法-原因：煤层自燃、洗煤废水排放、设备泄漏等。常用处理方法：气浮法、混凝沉淀法、活性炭吸附法。5.矿井水含氟超标的原因及其常用处理方法-原因：煤层中氟化物含量高，水溶解后形成氟化物。常用处理方法：混凝沉淀法（硫酸铝、PAC）、吸附法（活性炭、沸石）。五、计算题答案与解析1.悬浮物去除量计算-原始悬浮物浓度：200mg/L-去除率：85%-处理后悬浮物浓度：200×(1-0.85)=30mg/L-处理量：500m³/h×1000L/m³×30mg/L÷1000=15kg/h-答案：处理后悬浮物浓度为30mg/L，去除量为15kg/h。2.硫酸铝投加量计算-矿井水流量：1吨（1000kg）-含氟量：8mg/L-硫酸铝投加量：100mg/L-化学计量关系：1molAl₂(SO₄)₃（666g）沉淀2molF⁻（79g）-需要硫酸铝量：8mg/L×1000L÷79g/mol×666g/mol×2=13.5g-答案：每处理1吨矿井水需投加13.5g硫酸铝。六、论述题答案与解析矿井水处理工艺优化的重要性及常用方法-重要性：-降低处理成本：优化工艺可减少药剂投加量、能耗和设备维护费用。-提高处理效果：针对不同水质调整工艺参数，确保出水达标。-提高资源利用率：优化工艺可提高矿井水回用率，减少环境污染。-常用优化方法：-药剂优化：选择高效混凝剂