2025年水生产处理工(高级工)考试题库(附答案)

2025年水生产处理工(高级工)考试题库(附答案)一、水质监测与数据分析1.【单选】某地表水样采用酸性高锰酸钾法测定CODMn，加入0.010mol·L⁻¹KMnO₄10.00mL，沸水浴30min后滴定消耗0.010mol·L⁻¹Na₂C₂O₄8.50mL；空白消耗Na₂C₂O₄10.00mL。已知f=1.1，则该水样CODMn（mg·L⁻¹，以O₂计）为A.2.40 B.3.08 C.3.52 D.4.20答案：B解析：CODMn=[(10.00−8.50)×0.010×8×1000]/100×1.1=3.08mg·L⁻¹。2.【多选】采用ICPMS测定痕量金属时，下列哪些内标可校正基体抑制效应A.⁶Li B.⁴⁵Sc C.⁷²Ge D.²⁰⁹Bi答案：ABCD解析：上述质量数覆盖低、中、高质量段，可全程校正漂移与抑制。3.【判断】采用紫外分光光度法测NO₃⁻N时，220nm吸光度与275nm吸光度差值可直接用于计算，无需校正溶解性有机碳干扰。答案：错误解析：溶解性有机碳在220nm与275nm均有吸收，需用A=A220−2×A275校正。4.【填空】采用《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750.122022测总大肠菌群，100mL水样经0.45μm滤膜过滤后，将滤膜贴于MEndo培养基，培养温度________℃，时长________h。答案：36±1，24±25.【简答】某水厂原水突发2MIB（土臭素）异味，浓度约60ng·L⁻¹，试述采用固相微萃取气相色谱质谱法（SPMEGCMS）快速定性、定量的关键步骤。答案：(1)65μmPDMS/DVB萃取头老化250℃30min；(2)40mL水样加NaCl至饱和，磁力搅拌45℃下顶空萃取30min；(3)解吸250℃3min，不分流进样；(4)DB5MS30m×0.25mm×0.25μm，程序升温50℃(2min)→10℃·min⁻¹→250℃(5min)；(5)SIM模式m/z95、107、135，内标为1,2,3三氯苯d₃；(6)外标法定量，LOD1ng·L⁻¹，RSD<5%。二、混凝絮凝沉淀工艺优化6.【单选】某低温低浊水库水，原水浊度2.3NTU，水温4℃，采用聚合氯化铝（Al₂O₃10%），下列投加量中最经济可达标<1NTU的是A.5mg·L⁻¹ B.8mg·L⁻¹ C.12mg·L⁻¹ D.20mg·L⁻¹答案：B解析：低温下ζ电位高，通过烧杯试验8mg·L⁻¹时ζ电位≈0mV，剩余浊度0.7NTU，继续增加投量无显著下降。7.【多选】关于絮凝G值与能耗，下列说法正确的是A.G=√(P/μ)，P为单位体积功率，μ为动力黏度B.絮凝池末端G值一般取1020s⁻¹C.机械絮凝桨叶末端线速度不宜>0.5m·s⁻¹，以免打碎矾花D.水温升高，相同G值所需功率下降答案：ABCD解析：μ随温度升高而降低，P=μG²，故功率下降。8.【计算】设计流量5×10⁴m³·d⁻¹，絮凝池分三档，第一档G₁=50s⁻¹，t₁=2min；第二档G₂=30s⁻¹，t₂=4min；第三档G₃=15s⁻¹，t₃=6min；水温10℃，μ=1.31×10⁻³Pa·s。求总平均速度梯度G总及电机总功率。答案：G总=√[(G₁²t₁+G₂²t₂+G₃²t₃)/(t₁+t₂+t₃)]=√[(2500×2+900×4+225×6)/12]=28.7s⁻¹P总=μG总²V，V=5×10⁴/24/60×12=416.7m³P总=1.31×10⁻³×(28.7)²×416.7=0.45kW9.【案例】某水厂沉淀池出水带矾花，浊度1.5NTU，烧杯试验发现投加0.08mg·L⁻¹阴离子PAM后沉淀出水降至0.4NTU，但滤池运行7h后水头损失增加50%，试分析原因并提出对策。答案：原因：过量PAM导致絮体小而密实，表面电荷反转，滤料表面截留层快速堵塞。对策：(1)PAM投加量降至0.03mg·L⁻¹，并与PAC协同，控制ζ电位−5~0mV；(2)滤池增设初滤水排放，时间≥10min；(3)采用气水联合反冲，强度10L·m⁻²·s⁻¹气+5L·m⁻²·s⁻¹水，膨胀率20%；(4)每周期加表面扫洗，强度1.5L·m⁻²·s⁻¹。三、过滤与膜分离技术10.【单选】某水厂石英砂滤料d₁₀=0.55mm，均匀系数1.35，滤层厚1.2m，设计滤速8m·h⁻¹。若改为双层滤料（无烟煤d₁₀=0.85mm，厚0.5m；砂厚0.7m），在相同出水水质下，最大允许滤速可提升至A.9m·h⁻¹ B.11m·h⁻¹ C.13m·h⁻¹ D.15m·h⁻¹答案：C解析：双层滤料整体孔隙率增大，比表面积优化，允许滤速提高约60%。11.【多选】关于超滤膜污染指数，下列正确的是A.MFI0.45与膜通量下降呈线性相关B.LC值（logremoval）>4即认为UF对隐孢子虫有效C.TMP突然升高>0.05MPa·d⁻¹多为不可逆污染D.反洗水含铁>0.5mg·L⁻¹会催化膜氧化答案：ABCD12.【判断】对于PVDF中空纤维膜，NaClO清洗浓度上限为2000mg·L⁻¹，pH上限为12，否则导致β晶型向α晶型转变，机械强度下降。答案：正确13.【填空】反渗透海水淡化，进水SDI₁₅应<________，回收率通常不超过________%。答案：4，4514.【综合】某污水厂出水TDS1200mg·L⁻¹，采用BWRO系统，要求产水TDS<100mg·L⁻¹，膜厂商给出在25℃、pH7、压力1.5MPa条件下单支8英寸膜元件产水量28m³·d⁻¹，脱盐率99%。设计产水量2000m³·d⁻¹，水温15℃，温度校正系数TCF=1.15，试计算所需膜元件数量及段间增压泵扬程（假设第一段回收率50%，第二段回收率40%，浓水TDS2400mg·L⁻¹，渗透压π=0.8×TDS×0.065）。答案：单支实际产水量=28/1.15=24.3m³·d⁻¹元件数=2000/24.3≈83支，取84支第一段产水1000m³·d⁻¹，浓水TDS=1200/(1−0.5)=2400mg·L⁻¹第二段进水1000m³·d⁻¹，TDS2400mg·L⁻¹，回收率40%，产水400m³·d⁻¹，浓水TDS=2400/(1−0.4)=4000mg·L⁻¹第二段渗透压=0.8×4×0.065=0.208MPa，考虑浓差极化1.2，需增压ΔP=0.208×1.2≈0.25MPa，选泵扬程25m。四、消毒与副产物控制15.【单选】采用NaClO消毒，原水溴离子浓度0.8mg·L⁻¹，pH7.5，接触30min后，下列哪种副产物生成量最高A.CHCl₃ B.CHBrCl₂ C.CHBr₂Cl D.CHBr₃答案：C解析：Br⁻/HOBr体系与NOM反应，Brincorporationfactor0.50.7，CHBr₂Cl产率最大。16.【多选】关于UV/Cl₂高级氧化，下列正确的是A.185nmUV可直接光解H₂O生成·OHB.自由氯在UV下生成·Cl，进一步与H₂O生成·OHC.工艺对N亚硝基二甲胺（NDMA）去除率>90%D.溴酸盐生成风险低于O₃/H₂O₂答案：BCD解析：185nm被石英套吸收，无实际应用；UV/Cl₂中·Cl→·OH链式反应增强NDMA降解。17.【计算】某水厂清水池有效容积1200m³，流量1m³·s⁻¹，采用ClO₂消毒，CT值要求30mg·min·L⁻¹，ClO₂衰减模型C(t)=C₀e^(−0.05t)，求初始投加量C₀。答案：t=V/Q=1200s=20minCT=∫C(t)dt=C₀/0.05(1−e^(−0.05×20))=30C₀=30×0.05/(1−e^(−1))=1.9mg·L⁻¹18.【案例】某水厂原水含溴酸盐<2μg·L⁻¹，采用O₃BAC工艺，O₃投加量2mg·L⁻¹，接触时间10min，BAC空床30min，出水溴酸盐升至8μg·L⁻¹，超标，试提出三条控制策略并说明机理。答案：(1)降低O₃投加量至1.2mg·L⁻¹，分两点投加，减少·OH对Br⁻氧化；(2)投加NH₃0.1mg·L⁻¹，形成NH₂Br竞争消耗O₃；(3)BAC后增设生物反硝化滤池，利用反硝化菌将BrO₃⁻还原为Br⁻。五、污泥处理与资源化19.【单选】给水厂排泥水含固率1.2%，经离心脱水后含固率25%，聚合物投加量3kg·t⁻¹干泥，则处理1m³湿泥所需聚合物质量为A.0.36kg B.0.45kg C.0.50kg D.0.60kg答案：A解析：干泥量=1×0.012=0.012t，聚合物=0.012×3=0.036kg=0.36kg。20.【多选】关于板框隔膜压滤，下列正确的是A.隔膜压榨压力一般0.60.8MPaB.进泥含固率宜>3%，否则填充效率低C.滤布透气量宜选200400L·m⁻²·s⁻¹D.石灰调理可使泥饼pH>12，实现卫生化答案：ABCD21.【计算】某水厂日产干泥5t，采用石灰调理CaO投加量20%干泥质量，反应生成CaCO₃，求每日CO₂固定量（kg）。答案：CaO+CO₂→CaCO₃n(CaO)=5×0.2×1000/56=17.86kmolm(CO₂)=17.86×44=785kg22.【案例】某给水厂污泥经厌氧消化产甲烷0.25m³·kg⁻¹VS，VS/TS=0.65，TS=20%，日处理污泥30t，沼气中CH₄60%，H₂S2000ppm，拟采用生物脱硫+PSA提纯至CH₄97%，求日提纯生物甲烷量及脱硫需空气量（假设H₂S去除率98%，化学计量比O₂/H₂S=0.5）。答案：VS=30×0.2×0.65=3.9t=3900kg沼气=3900×0.25=975m³CH₄=975×0.6=585m³提纯后585/0.97=603m³H₂S=975×2000×10⁻⁶=1.95m³=2.8kg需O₂=2.8×0.5×0.98=1.37kg→空气=1.37/0.23=6.0kg≈5m³六、泵站与管网水质稳定23.【单选】某长距离输水管道DN1200，长度45km，流量1.5m³·s⁻¹，采用水泥砂浆内衬，粗糙系数k=0.1mm，水力坡度为A.0.8‰ B.1.1‰ C.1.4‰ D.1.8‰答案：B解析：Colebrook公式迭代得λ≈0.012，J=λv²/(2gD)=1.1‰。24.【多选】关于二次供水水质保障，下列正确的是A.屋顶水箱停留时间>12h需设二次消毒B.变频恒压供水可减小水龄，降低余氯衰减C.不锈钢304材质在Cl⁻>200mg·L⁻¹环境易发生点蚀D.夜间小流量区段应设定时冲洗，流速>0.6m·s⁻¹答案：ABCD25.【计算】某小区屋顶水箱200m³，日供水800m³，采用NaClO维持自由氯0.1mg·L⁻¹，衰减系数k=0.15h⁻¹，求连续投加量（g·h⁻¹）。答案：稳态C=QC₀−kCV=0C₀=kCV/Q=0.15×0.1×200/(800/24)=0.09g·h⁻¹26.【案例】某市管网末端出现“红水”现象，总铁2.3mg·L⁻¹，浊度4NTU，pH7.2，碱度80mg·L⁻¹，调查表明水源切换后水化学稳定指数LSI=−1.2，提出三条控制措施并说明机理。答案：(1)投加NaOH调pH至7.8，LSI≈−0.2，减轻腐蚀；(2)投加正磷酸盐3mg·L⁻¹PO₄³⁻，形成FePO₄保护膜；(3)增设管网旁路石灰石接触器，提高碱度至120mg·L⁻¹，自然缓蚀。七、自动化控制与智能水厂27.【单选】某水厂采用模型预测控制（MPC）优化混凝剂投加，下列哪项变量不作为状态变量A.原水UV₂₅₄ B.原水流量 C.沉淀池出水浊度 D.滤池水头损失答案：D