2025年大学大一（环境工程）环境工程原理阶段测试题及答案

2025年大学大一（环境工程）环境工程原理阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.环境工程原理主要研究的是（）A.环境问题的本质B.环境工程中的基本规律和原理C.环境监测的方法D.环境管理的策略2.以下不属于环境工程原理主要研究内容的是（）A.流体流动与输送原理B.传热传质原理C.化学反应原理D.生态系统平衡原理3.流体在管道中流动时，层流和湍流的主要区别在于（）A.流速大小B.管道直径C.流体的粘性D.流体质点的运动方式4.雷诺数Re反映了流体流动的（）A.速度大小B.惯性力与粘性力的相对大小C.压力变化D.流量大小5.当流体在圆形管道中流动时，若流量不变，将管道直径增大一倍，则流速变为原来的（）A.1/2B.1/4C.2倍D.4倍6.层流时，流体的沿程阻力损失与流速的（）成正比。A.一次方B.二次方C.三次方D.四次方7.以下哪种管材的沿程阻力系数相对较小（）A.铸铁管B.钢管C.塑料管D.玻璃管8.传热的基本方式不包括（）A.热传导B.热对流C.热辐射D.热交换9.热传导的推动力是（）A.温度差B.压力差C.浓度差D.速度差10.对流传热系数与以下哪个因素无关（）A.流体的性质B.传热壁面的形状C.流体的流量D.环境的湿度11.两流体通过间壁进行热交换时，冷流体的出口温度（）A.一定高于热流体的出口温度B.一定低于热流体的出口温度C.可能高于热流体的出口温度D.一定等于热流体的出口温度12.传质的基本方式有（）A.分子扩散和对流扩散B.热传导和热对流C.化学反应和物理变化D.吸收和吸附13.分子扩散的推动力是（）A.浓度差B.温度差C.压力差D.速度差14.亨利定律适用于（）A.稀溶液中的溶质B.浓溶液中的溶质C.任意溶液中的溶质D.气体15.吸收操作中，吸收剂的选择原则不包括（）A.对溶质有较大的溶解度B.挥发性小C.价格昂贵D.化学稳定性好16.过滤操作中，过滤介质的作用是（）A.截留固体颗粒B.提供过滤动力C.增加流体流速D.降低压力损失17.以下哪种过滤方式属于深层过滤（）A.筛网过滤B.微孔过滤C.粒状介质过滤D.膜过滤18.离心分离的原理是利用（）A.重力作用B.离心力作用C.压力差作用D.摩擦力作用19.对于含油废水的处理，以下哪种方法不属于物理法（）A.重力分离B.气浮C.过滤D.化学沉淀20.环境工程中常用的吸附剂不包括（）A.活性炭B.硅胶C.氧化铝D.氯化钠第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（每题2分，共10分）答题要求：请在每题的空格中填上正确答案。1.环境工程原理是研究环境工程中______、______、______等过程的基本规律和原理的学科。2.流体流动的连续性方程表达式为______。3.热传导的傅里叶定律表达式为______。4.吸收操作中，平衡线与操作线的相对位置决定了______。5.过滤操作中，过滤速度与______、______等因素有关。（二）简答题（每题5分，共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰。1.简述流体流动中雷诺数的物理意义及影响因素。2.说明传热过程中强化传热的主要途径。3.简述传质过程中分子扩散和对流扩散的区别。4.解释过滤操作中过滤阻力的组成。（三）计算题（每题10分，共20分）答题要求：写出详细的计算过程和答案。1.某管道中流体的流速为2m/s，管道直径为0.1m，流体的密度为1000kg/m³，粘度为0.001Pa·s，求流体的雷诺数，并判断流体的流动状态。2.某逆流操作的吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质，混合气流量为1000m³/h（标准状态），溶质的含量为10%（体积分数），要求溶质的吸收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，平衡关系为y=2x，求吸收剂的用量。（四）分析题（每题10分，共10分）答题要求：结合材料，分析问题，提出合理的解决方案。材料：某工厂排放的废水含有大量的悬浮物和有机污染物，废水处理工艺流程包括预处理、生物处理和深度处理。预处理采用格栅和沉砂池去除大颗粒悬浮物，生物处理采用活性污泥法降解有机污染物，深度处理采用过滤和活性炭吸附进一步去除残留的悬浮物和有机物。但在实际运行过程中，发现生物处理效果不佳，出水水质不能达到排放标准。1.请分析生物处理效果不佳的可能原因。2.针对生物处理效果不佳的问题，提出改进措施。（五）设计题（每题10分，共10分）答题要求：根据题目要求，设计合理的方案。设计一个处理含重金属离子废水的工艺流程，要求简述各处理单元的作用及选择该工艺流程的依据。答案：1.B2.D3.D4.B5.B6.A7.B8.D9.A10.D11.C12.A13.A14.A15.C16.A17.C18.B19.D20.D填空题答案：1.流体流动、传热传质、化学反应2.ρ1u1A1=ρ2u2A23.q=-λ(dT/dx)4.吸收推动力的大小5.过滤压差、过滤面积、滤饼阻力、过滤介质阻力简答题答案：1.雷诺数反映了流体流动中惯性力与粘性力的相对大小。影响因素有流体的流速、密度、粘度以及管道直径等。2.强化传热的主要途径有增大传热面积、提高传热温差、提高传热系数（包括提高流体流速、改变流体物性、防止垢层形成等）。3.分子扩散是由于分子的无规则热运动引起的传质，无宏观流动；对流扩散是在流体宏观流动下的传质，传质速率比分子扩散快。4.过滤阻力包括过滤介质阻力和滤饼阻力，滤饼阻力是主要的过滤阻力，与滤饼厚度、颗粒特性等有关，过滤介质阻力与介质本身性质有关。计算题答案：1.雷诺数Re=duρ/μ=0.1×2×1000/0.001=200000＞4000，流体为湍流。2.混合气体中溶质的摩尔流量为1000×0.1/22.4=4.46kmol/h，吸收后溶质的摩尔流量为4.46×(1-0.95)=0.223kmol/h，最小吸收剂用量Lmin=(4.46-0.223)/[(0.1/0.9)-0]=38.13kmol/h，吸收剂用量L=1.5Lmin=57.2kmol/h。分析题答案：1.可能原因有：进水有机负荷过高，超出活性污泥的处理能力；曝气不足，导致溶解氧含量低，影响微生物代谢；污泥龄过短，微生物数量不足；有毒有害物质进入，抑制微生物生长。2.改进措施：检查进水水质，若有机负荷过高，可调整进水流量或加强预处理；增加曝气强度，提高溶解氧水平；适当延长污泥龄，培养足够数量的微生物；排查是否有有毒有害物质进入，如有需采取相应措施去除。设计题答案：工艺流程：首先采用化学沉淀法，加入沉淀剂使重金