水厂水质处理与城市供水安全试题及答案

水厂水质处理与城市供水安全试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.某水厂采用常规处理工艺，原水浊度为45NTU，投加硫酸铝后形成的絮体粒径主要集中在0.5～1.2mm，此时最应优先调整的运行参数是A.混合池G值 B.絮凝池GT值 C.沉淀池表面负荷 D.滤池反冲洗强度答案：B2.在pH=7.2、水温8℃条件下，采用次氯酸钠消毒时，HOCl与OCl⁻的比例最接近A.3:1 B.1:1 C.1:3 D.1:5答案：A3.某城市供水管网出现“红水”现象，铁浓度达0.9mg/L，最可能的原因是A.水源铁超标 B.水厂滤池穿透 C.管网铁细菌腐蚀 D.二次供水水箱涂料脱落答案：C4.臭氧生物活性炭深度处理工艺中，臭氧投加量由1.5mg/L提高到2.5mg/L后，下列指标最显著下降的是A.UV₂₅₄ B.氨氮 C.硬度 D.电导率答案：A5.依据《生活饮用水卫生标准》（GB57492022），出厂水铝的限值为A.0.1mg/L B.0.2mg/L C.0.3mg/L D.0.4mg/L答案：B6.某水厂使用聚合氯化铝（PAC）混凝，最佳投加量试验得出：沉淀水浊度最低时PAC投加量为12mg/L，此时水中剩余铝为0.18mg/L，若将投加量提高到18mg/L，剩余铝最可能A.降至0.10mg/L B.升至0.25mg/L C.保持0.18mg/L D.升至0.35mg/L答案：D7.采用二氧化氯消毒时，副产物亚氯酸盐的生成量与下列因素关系最小的是A.二氧化氯投加量 B.原水有机物浓度 C.接触时间 D.水中钙离子浓度答案：D8.某地下水厂总硬度380mg/L（以CaCO₃计），欲通过钠离子交换树脂软化，树脂工作交换容量为1.8eq/L，若处理流量为100m³/h，树脂床体积2m³，每天需再生次数约为A.1 B.2 C.3 D.4答案：B9.在净水厂排泥水处理中，重力浓缩池固体通量设计值一般取A.20kg/(m²·d) B.60kg/(m²·d) C.120kg/(m²·d) D.200kg/(m²·d)答案：B10.某水厂采用紫外消毒，剂量为40mJ/cm²，若灯管老化后输出强度下降20%，仍维持相同剂量，最可行的措施是A.降低流量20% B.提高灯管电流20% C.增加灯管数量20% D.降低原水浊度20%答案：A11.城市供水系统发生大规模腹泻事件，最优先检测的指示微生物是A.总大肠菌群 B.耐热大肠菌群 C.大肠埃希氏菌 D.肠球菌答案：C12.某水厂原水溴离子浓度为80μg/L，臭氧氧化时BrO₃⁻生成势升高，下列抑制副产物最有效的措施是A.预投氯 B.投加H₂O₂ C.降低臭氧投加量 D.投加氨水答案：B13.采用膜滤（UF）工艺，跨膜压差（TMP）短期内由0.08MPa升至0.18MPa，且反冲后TMP仅降至0.15MPa，最可能的原因是A.无机污染 B.有机污染 C.微生物污染 D.膜丝断裂答案：C14.某城市供水管网采用球墨铸铁管，内衬水泥砂浆，运行十年后实测C值由130降至95，其主要影响是A.水质恶化 B.水头损失增大 C.余氯衰减加快 D.细菌再繁殖答案：B15.在净水厂V型滤池运行中，若气冲强度由10L/(m²·s)降至6L/(m²·s)，最可能出现的后果是A.滤料板结 B.滤速提高 C.初滤水浊度降低 D.周期延长答案：A16.某水厂采用粉末活性炭（PAC）应急除嗅，嗅阈值为25，原水嗅味强度40，PAC投加量20mg/L时出水嗅味降至18，若将嗅味降至10，PAC投加量约需A.30mg/L B.40mg/L C.50mg/L D.60mg/L答案：C17.依据《城市供水行业反恐怖防范标准》，水厂重点防范区视频监控录像保存期限不得少于A.15天 B.30天 C.60天 D.90天答案：D18.某水厂使用氯胺消毒，总氯余量1.2mg/L，其中游离氯<0.05mg/L，此时消毒能力主要依赖A.NH₂Cl B.NHCl₂ C.NCl₃ D.HOCl答案：A19.在净水厂高锰酸钾预氧化中，最佳pH范围为A.4.0～5.5 B.5.5～7.0 C.7.0～8.5 D.8.5～9.5答案：B20.某水厂原水微囊藻毒素LR浓度1.8μg/L，采用臭氧+BAC工艺，若臭氧投加量2.0mg/L，接触时间12min，BAC空床接触时间15min，出水毒素浓度最可能A.<0.1μg/L B.0.3μg/L C.0.7μg/L D.1.2μg/L答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）21.下列措施可有效降低消毒副产物三卤甲烷（THMs）的是A.强化混凝 B.投加粉末活性炭 C.采用氯胺消毒 D.缩短游离氯接触时间 E.提高出厂水pH至9.0答案：ABCD22.关于臭氧生物活性炭（O₃BAC）工艺，下列说法正确的是A.臭氧可提高水中可生化性 B.BAC滤池需防止藻类滋生 C.臭氧投加量越高越好 D.BAC需定期反冲洗 E.臭氧接触池需设尾气破坏装置答案：ABDE23.城市供水系统发生“黄水”时，可能伴随的现象有A.铁浓度升高 B.浊度升高 C.余氯下降 D.pH升高 E.用户投诉金属味答案：ABCE24.下列属于《生活饮用水卫生标准》（GB57492022）新增扩展指标的是A.高氯酸盐 B.微囊藻毒素LR C.2甲基异莰醇 D.总有机碳（TOC） E.乙草胺答案：ABE25.关于紫外消毒影响因素，下列正确的是A.浊度越低效果越好 B.色度对紫外透射率影响大 C.铁锰离子可吸收紫外光 D.水温对剂量无影响 E.灯管套管结垢降低剂量答案：ABCE26.某水厂原水氨氮2.5mg/L，采用折点加氯，下列说法正确的是A.需氯量约10mg/L B.折点后余氯以游离氯为主 C.加氯量不足时产生氯胺 D.折点加氯可去除部分氨氮 E.加氯量过高产生三氯胺答案：ABCD27.下列属于供水管网生物膜危害的是A.余氯衰减 B.色度升高 C.致病菌再释放 D.水头损失增大 E.管道腐蚀加速答案：ACDE28.关于氯胺消毒，下列正确的是A.可减小THMs生成 B.持久性好 C.对病毒灭活效果优于游离氯 D.需先氨后氯投加 E.可抑制生物膜答案：ABDE29.下列属于水厂突发原水苯系物污染应急措施的是A.投加粉末活性炭 B.切换备用水源 C.提高臭氧投加量 D.投加高锰酸钾 E.暂停供水答案：ABCE30.关于供水管网水力模型校核，下列参数必须实测的是A.节点压力 B.管段流量 C.管壁粗糙系数 D.用户用水量 E.水泵特性曲线答案：ABCE三、判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）31.采用臭氧消毒时，溴酸盐生成量与原水溴离子浓度呈线性正相关。答案：√32.聚合氯化铝（PAC）的碱化度越高，混凝效果越好，但剩余铝风险越低。答案：×33.城市供水管网中，余氯衰减模型常用一级动力学方程描述。答案：√34.采用氯胺消毒时，pH升高会显著降低NH₂Cl的消毒能力。答案：×35.超滤膜对病毒的去除机理主要是筛分作用，与表面电荷无关。答案：×36.水厂排泥水经板框压滤后，泥饼含水率可降至50%以下。答案：√37.高锰酸钾预氧化可有效控制藻类生长，但可能增加锰超标风险。答案：√38.城市供水系统反恐防范一级目标要求周界设置红外对射报警装置。答案：√39.采用UV/H₂O₂高级氧化工艺时，H₂O₂投加量越高，·OH产率越高，无上限。答案：×40.水厂出水NOM（天然有机物）浓度越低，消毒副产物生成势越低。答案：√四、填空题（每空1分，共20分）41.某水厂设计流量10×10⁴m³/d，混凝池采用机械混合，混合时间t=30s，速度梯度G=800s⁻¹，则混合池输入功率为________kW。（水的动力粘度μ=1.14×10⁻³Pa·s）答案：30.442.依据《室外给水设计标准》，平流沉淀池水平流速宜为________mm/s，弗劳德数Fr宜大于________×10⁻⁵。答案：10～25；143.某V型滤池采用均质石英砂，有效粒径d₁₀=0.95mm，不均匀系数K₈₀=1.35，则最大粒径d₈₀=________mm。答案：1.2844.臭氧氧化中，将Br⁻转化为BrO₃⁻需经历________和________两步反应。答案：OBr⁻；HOBr45.采用氯胺消毒时，氨与氯的质量比理论值为________:1，实际运行中常控制________:1。答案：0.28；0.3～0.546.某城市供水管网DMA分区夜间最小流量为18m³/h，该区注册用户用水量折合约5m³/h，则管网背景漏失量为________m³/h，指示漏失水平为________L/(连接·h)。（连接数3200个）答案：13；4.0647.高锰酸钾指数（CODMn）测定中，水样加热沸腾时间为________min，高锰酸钾最终浓度为________mol/L。答案：30；0.00248.依据GB57492022，出厂水菌落总数限值为________CFU/mL，总大肠菌群不得检出，检出限________CFU/100mL。答案：100；149.采用次氯酸钠消毒时，有效氯含量10%的商品液，密度1.18g/mL，则每升含有效氯________g，配制5%稀释液时，原液与水的体积比为________。答案：118；1:1.3650.某水厂使用聚合氯化铝（PAC），液体Al₂O₃含量10%，密度1.20kg/L，若投加量以Al₂O₃计为2.5mg/L，则液体PAC投加量为________mg/L，折合________L/km³。答案：25；20.8五、简答题（每题6分，共30分）51.简述臭氧生物活性炭深度处理工艺中生物膜过度生长的危害及控制措施。答案：危害：①堵塞炭床，增加水头损失；②微生物穿透，出水菌落升高；③产生亚硝酸盐、NOM再释放；④嗅味反弹。控制：①定期反冲，强度12～15L/(m²·s)；②控制臭氧投加量，避免过量可生化碳；③设前置砂滤截留藻类；④反冲加氯0.3～0.5mg/L抑制；⑤每年翻池刮除表层5cm炭并补新炭。52.说明城市供水管网中余氯衰减的主要影响因素，并给出两种常用衰减模型表达式。答案：影响因素：①水中有机物、氨氮、亚硝酸盐等耗氯物质；②管壁生物膜、铁垢、腐蚀产物；③水温（每升高10℃，衰减快2～3倍）；④pH（高pH降低HOCl比例）；⑤管径、流速、停留时间。模型：①一级动力学C=C₀e⁻ᵏᵗ；②两阶段模型C=C₀(e⁻ᵏ¹ᵗ+αe⁻ᵏ²ᵗ)，k₁为水体耗氯，k₂为管壁耗氯。53.某水厂原水突发石油类污染，浓度达3.2mg/L，列出应急处理技术路线并说明关键参数。答案：技术路线：①立即关闭取水口，启动备用水源；②无备用水源时，投加粉末活性炭50～80mg/L，混合池G=700s⁻¹，吸附30min；③投加高锰酸钾0.8mg/L预氧化；④强化混凝，PAC投加量提高至原1.5倍，pH调至7.0；⑤设隔油浮选池，水力负荷8m³/(m²·h)，溶气压力0.4MPa；⑥出水活性炭滤池（GAC，EBCT=15min）；⑦监测油类<0.05mg/L后逐步恢复供水。54.对比游离氯与氯胺消毒在管网中生物膜控制效果的差异，并给出实验验证思路。答案：差异：游离氯穿透生物膜能力弱，易与表层EPS反应，余氯快速消耗；氯胺脂溶性强，穿透深，与细胞内部反应，持久抑制。验证：①搭建环形管网反应器（RDR），接种本地生物膜；②A组游离氯1.0mg/L，B组氯胺1.5mg/L总氯；③连续运行30d，监测生物膜厚度（CLSM）、活菌数（SYTO/PI染色）、ATP、余氯衰减；④结果：氯胺组生物膜厚度降低40%，活菌数低1.5log，余氯衰减慢30%。55.阐述超滤膜污染类型及对应清洗策略，并给出化学清洗液配方一例。答案：污染类型：①无机污染（铁、铝、钙垢），酸洗；②有机污染（NOM、EPS），碱洗+氧化剂；③微生物污染，杀菌+酶洗；④混合污染，分步清洗。策略：先水力反冲→气擦洗→维护性化学清洗（CEB）→恢复性化学清洗（CIP）。配方：0.2%NaOH+0.1%NaClO，pH12，30℃，浸泡30min，循环60min；酸洗：2%柠檬酸+0.1%盐酸，pH2，30℃，循环45min。六、计算题（每题10分，共30分）56.某水厂设计流量Q=5×10⁴m³/d，采用平流沉淀池，水平流速v=15mm/s，停留时间t=2h，池宽B=12m，求池长L及有效水深H，并校核弗劳德数Fr（g=9.81m/s²）。答案：L=v·t=15×10⁻³×7200=108m；过水断面A=Q/v=(5×10⁴/86400)/(15×10⁻³)=38.6m²；H=A/B=38.6/12=3.22m；Fr=v/√(gH)=0.015/√(9.81×3.22)=0.0027=2.7×10⁻³>1×10⁻⁵，满足要求。57.某城市供水管网钢管DN600，长5km，C=100，输送流量Q=600L/s，水头损失hf=18m，若将管内壁做水泥砂浆内衬后C值提高至130，在相同流量下水头损失减少多少米？并求每年节电量（水泵效率η=0.8，电价0.65元/kWh，运行365d）。答案：hf₂=hf₁(C₁/C₂)¹·⁸⁵²=18×(100/130)¹·⁸⁵²=9.9m，减少Δh=8.1m；功率减少ΔP=ρgQΔh/η=1000×9.81×0.6×8.1/0.8=59.6kW；年节电E=59.6×24×365=522MWh；年节约电费=522×0.65=33.9万元。58.某水厂采用液体次氯酸钠消毒，原液有效氯10%，密度1.18kg/L，设计投加量3mg/L，水量10×10⁴m³/d，设溶液池容积2m³，浓度5%，每日配制3次，求原液每日用量及溶液池每次投加原液体积，并校核池容是否满足。答案：每日有效氯用量=10×10⁴×3=3000kg/d=3000/0.05=60000kg溶液；原液用量=3000/0.10=30000kg/d=3000