2025年工业水处理试题及答案

2025年工业水处理试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.在循环冷却水系统中，导致换热器点蚀最常见的微生物是（）。A.铁细菌  B.硫酸盐还原菌  C.蓝藻  D.假单胞菌答案：B2.某厂采用石灰纯碱法软化原水，原水水质为：Ca²⁺80mg/L，Mg²⁺24mg/L，HCO₃⁻200mg/L。理论上每立方米原水需投加96%纯碱（Na₂CO₃）的质量最接近（）。A.106g  B.212g  C.318g  D.424g答案：B3.反渗透装置运行三年后脱盐率由98%降至94%，段间压差由0.25MPa升至0.42MPa，首要的污染类型判断为（）。A.生物污染  B.无机结垢  C.有机污染  D.氧化剂损伤答案：A4.下列关于电去离子（EDI）模块的表述，错误的是（）。A.浓水室树脂持续再生  B.淡水室靠离子交换与电迁移双重作用除盐C.进水CO₂升高将降低产水电阻率  D.模块电压升高一定提高产水水质答案：D5.某含铬废水采用硫酸亚铁石灰法处理，若原水Cr(VI)30mg/L，理论上完全还原所需FeSO₄·7H₂O与Cr(VI)的质量比约为（）。A.8.3  B.16.0  C.32.0  D.48.0答案：B6.循环水系统加氯杀菌时，若水中NH₃N2mg/L，为达到折点加氯，需投加有效氯约为（）。A.2mg/L  B.6mg/L  C.10mg/L  D.14mg/L答案：C7.采用超滤作为RO前处理时，最适宜的跨膜压差控制区间是（）。A.0.01–0.03MPa  B.0.05–0.15MPa  C.0.2–0.4MPa  D.0.5–0.8MPa答案：B8.某厂使用聚合氯化铝（PAC）混凝，最佳投加量试验得出：沉淀后浊度最低时PAC8mg/L，此时Zeta电位为+2mV，继续增至12mg/L浊度反而升高，其原因是（）。A.电中和过度导致再稳  B.网捕卷扫不足  C.碱度消耗殆尽  D.水温突降答案：A9.关于敞开式循环冷却水系统腐蚀速率控制，国标GB/T500502019要求碳钢试片年腐蚀率应小于（）。A.0.005mm/a  B.0.025mm/a  C.0.075mm/a  D.0.125mm/a答案：C10.某RO系统回收率75%，进水SDI3.2，投加阻垢剂（SHMP）后仍发现二段尾端BaSO₄结垢，最合理的调整措施是（）。A.降低回收率至55%  B.改用高效聚合物阻垢剂  C.提高进水pH至8.5  D.增加段间增压泵答案：B11.采用臭氧生物活性炭（O₃BAC）深度处理工艺时，臭氧投加量通常以（）为控制指标。A.色度去除率  B.溴酸盐生成量  C.生物可同化有机碳（AOC）增量  D.活性炭强度答案：C12.某含镍废水使用D401螯合树脂吸附，树脂全交换容量2.1mmol/g，若原水Ni²⁺50mg/L，处理水量100m³/d，出水Ni≤0.1mg/L，树脂利用率80%，则每日理论需树脂量约为（）。A.12kg  B.24kg  C.36kg  D.48kg答案：B13.循环冷却水高浓缩倍数运行时，导致不锈钢应力腐蚀破裂（SCC）最关键的水质因子是（）。A.Cl⁻  B.SO₄²⁻  C.Ca²⁺  D.PO₄³⁻答案：A14.某厂采用MBR工艺，设计通量20L/(m²·h)，运行三年后通量降至14L/(m²·h)，化学清洗周期由3个月缩短至1个月，首要污染指标是（）。A.无机结垢  B.胶体污染  C.生物污染  D.有机吸附污染答案：C15.关于工业废水零排放（ZLD）中蒸发结晶单元，下列说法正确的是（）。A.强制循环型蒸发器比降膜型更易结垢  B.杂盐纯度与母液回流比无关C.蒸汽机械再压缩（MVR）比多效蒸发蒸汽耗量高  D.离心脱水后盐含水率通常<1%答案：A16.某厂使用阴离子聚丙烯酰胺（APAM）助凝，配制浓度0.1%，搅拌时间30min后黏度下降40%，其主要原因是（）。A.机械降解  B.水解反应  C.盐析作用  D.温度升高答案：A17.采用Fenton氧化处理难降解COD，若原水COD800mg/L，H₂O₂/COD质量比2:1，Fe²⁺/H₂O₂摩尔比1:10，则理论上所需FeSO₄·7H₂O投加量约为（）。A.220mg/L  B.440mg/L  C.660mg/L  D.880mg/L答案：B18.某RO进水温度由20℃降至10℃，在相同通量下，产水电导率升高约（）。A.1%  B.5%  C.10% �D.20%答案：C19.循环水系统采用硫酸调节pH，若原水碱度200mg/L（以CaCO₃计），浓缩倍数4，为控制pH8.0，理论上需投加98%H₂SO₄约（）。A.12mg/L  B.24mg/L  C.48mg/L  D.96mg/L答案：C20.关于工业水系统碳排放核算，下列排放源中属于范围一（直接排放）的是（）。A.外购电力  B.蒸汽外购  C.onsite锅炉天然气燃烧  D.第三方污泥处置答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，选择完全正确得分，漏选、错选均不得分）21.下列措施中，可有效抑制循环冷却水系统不锈钢点蚀的有（）。A.提高Cl⁻至500mg/L  B.投加钼酸钠复合缓蚀剂  C.控制pH>9.5  D.采用阴极保护答案：B、D22.导致RO膜氧化损伤的常见氧化剂包括（）。A.余氯  B.臭氧  C.高锰酸钾  D.过氧化氢答案：A、B、C、D23.采用树脂吸附处理含汞废水时，下列操作条件有利于提高汞去除率的有（）。A.进水pH6.5  B.流速10BV/h  C.温度45℃  D.预投加少量Na₂S答案：A、D24.关于高盐废水蒸发结晶母液回流，下列说法正确的有（）。A.可提高盐纯度  B.降低蒸汽耗量  C.增加系统结垢风险  D.减少杂盐产量答案：B、C、D25.下列水质指标中，可用于判断循环冷却水结垢倾向的有（）。A.LSI  B.RSI  C.PSI  D.ST答案：A、B、C26.采用厌氧氨氧化（Anammox）处理高氨氮废水时，需严格控制的有（）。A.DO<0.1mg/L  B.温度30–35℃  C.NO₂⁻N/NH₄⁺N摩尔比1.32  D.pH6.0–6.5答案：A、B、C27.下列关于EDI模块极化现象的表述，正确的有（）。A.极化导致水电解产生H₂和O₂  B.极化可提升树脂再生度  C.极化过强将降低电流效率  D.极化与进水CO₂无关答案：A、B、C28.某厂使用粉末活性炭（PAC）应急处理突发苯酚污染，下列操作参数合理的包括（）。A.PAC投加量50mg/L  B.接触时间30min  C.快速搅拌2min后慢搅15min  D.采用椰壳炭比煤质炭更优答案：A、B、C、D29.关于工业水系统数字孪生平台，下列功能模块属于核心层的有（）。A.在线水质预测算法  B.3D可视化界面  C.边缘数据采集网关  D.基于CFD的换热器污垢预测答案：A、D30.下列关于含氟废水石灰沉淀铝盐协同除氟的描述，正确的有（）。A.最佳pH6–7  B.铝氟摩尔比1:1时效率最高  C.投加PAC可形成Al₁₃F络合物  D.污泥体积比单纯石灰法减少30%答案：C、D三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.在RO系统中，提高回收率必然降低浓水侧结垢风险。（×）32.采用臭氧高级氧化时，·OH产率与碳酸盐碱度呈负相关。（√）33.循环冷却水系统预膜时，若水温低于15℃应延长预膜时间。（√）34.对于含氰废水，碱性氯化法破氰时，pH越高越利于CNCl水解。（√）35.MBR工艺中，污泥浓度越高，膜污染速率一定越低。（×）36.采用电渗析（ED）淡化苦咸水时，极水循环流量对电流效率无影响。（×）37.零排放蒸发结晶单元中，离心机分离后的盐可直接作为工业盐出售，无需洗涤。（×）38.使用硅酸盐缓蚀剂时，水中Mg²⁺过高会抑制保护膜形成。（√）39.在Fenton反应中，Fe³⁺可通过H₂O₂还原为Fe²⁺，构成链式循环。（√）40.循环水系统采用无磷缓蚀阻垢剂可显著降低环境富营养化风险。（√）四、填空题（每空1分，共20分）41.循环冷却水系统三大水质问题为腐蚀、结垢和________。答案：微生物黏泥42.某RO进水含Sr²⁺8mg/L，浓水侧SrSO₄离子积常数Ksp=3.4×10⁻⁷，若浓水Sr²⁺浓缩4倍，则SO₄²⁻浓度超过________mg/L时将发生结垢。答案：22843.采用石灰软化时，去除1mmol/LMg²⁺理论上需Ca(OH)________mmol/L。答案：244.国标GB/T57502022规定，生活饮用水菌落总数培养温度为________℃，培养时间________h。答案：36±1，48±245.含铬废水还原反应中，Cr(VI)与Fe²⁺的摩尔比为________。答案：1:346.循环水系统加酸调pH时，常用98%H₂SO₄的密度约为________g/mL。答案：1.8447.蒸发结晶器强制循环泵轴封水压力应高于结晶器内压力________MPa以上，防止________。答案：0.05，料液倒灌48.采用UV/H₂O₂工艺时，紫外灯254nm处有效剂量常用________μW·s/cm²作为设计基准。答案：3000049.厌氧氨氧化菌属________门，最适生长温度________℃。答案：Planctomycetes，30–3550.工业水系统碳排放核算中，电力排放因子取________tCO₂/MWh（全国电网平均值）。答案：0.5707五、简答题（每题6分，共30分）51.简述循环冷却水系统高浓缩倍数运行带来的主要风险及对应控制策略。答案：高浓缩倍数导致盐度、Cl⁻、SO₄²⁻升高，加剧腐蚀、结垢及微生物繁殖；控制策略：①优选耐蚀材质（双相钢、钛管）；②投加高效无磷缓蚀阻垢剂（PESA/AAAMPS）；③侧流软化（离子交换或纳滤）降低硬度；④加强杀菌方案（氧化+非氧化剂交替）；⑤酸调pH+碱度管理，控制LSI<+1.5；⑥安装腐蚀在线监测（LPR、ER）。52.说明RO膜生物污染的形成机理及三段式清洗方案。答案：机理：微生物在膜面附着→分泌胞外聚合物（EPS）→形成生物膜→增加阻力、降低通量、促进结垢；三段清洗：①碱洗：0.1%NaOH+0.025%NaSDS，30℃，pH11.5，循环60min，溶解EPS；②酸洗：0.2%HCl，pH2，循环30min，去除铁垢；③杀菌：0.1%过氧乙酸，浸泡30min，杀灭残留菌。清洗后冲洗至电导率恢复<5%。53.写出Fenton反应链式机理关键步骤，并说明Fe²⁺/H₂O₂摩尔比对COD去除效率的影响规律。答案：关键步骤：Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+·OH+OH⁻；·OH+RH→R·+H₂O；Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂·+H⁺；规律：摩尔比1:10–1:20时·OH产率最高，<1:5时Fe²⁺不足，>1:30时H₂O₂淬灭·OH，COD去除率下降。54.比较石灰纯碱法与离子交换法软化原水的适用水质、运行成本及污泥产量差异。答案：石灰纯碱法：适用于高硬度高碱度原水，药剂费0.15–0.20元/m³，污泥量大（3–5kg/m³），需脱水；离子交换：适用于硬度<300mg/L、碱度不限，盐耗80–120g/L树脂，运行费0.50–0.80元/m³，污泥仅再生废液，量小但含盐高。55.说明蒸发结晶器采用MVR技术的节能原理，并给出比能耗对比数据。答案：MVR通过离心压缩机将二次蒸汽压缩升温8–12℃，提高其焓值后作为热源循环使用，无需外部生蒸汽；比能耗：多效蒸发0.35–0.45t蒸汽/t水，MVR仅25–35kWh/t水，折合0.09–0.13t蒸汽，节能70%以上。六、计算题（共30分）56.（10分）某厂循环冷却水系统蒸发损失E=120m³/h，风吹损失D=0.2%循环量R，浓缩倍数N=5，排污水量B按质量平衡计算。求：①循环水量R；②补水量M；③排污水量B。答案：由N=(E+B+D)/(B+D)且D=0.002R设R=x，则E=120，D=0.002x5=(120+B+0.002x)/(B+0.002x)解得B+0.002x=30又M=E+B+D=120+30=150m³/h代入B+0.002x=30，且x=R=E+MBD=120+150B0.002x联立得x=6000m³/hB=300.002×6000=18m³/h答：R=6000m³/h，M=150m³/h，B=18m³/h。57.（10分）某RO系统进水含Ca²⁺60mg/L，SO₄²⁻96mg/L，回收率75%，投加阻垢剂允许LSI<+1.8，水温25℃，pH7.8，碱度120mg/L（以CaCO₃计）。判断浓水侧是否会发生CaSO₄结垢，并计算最大回收率。答案：浓水侧浓缩因子CF=1/(10.75)=4Ca²⁺=60×4=240mg/L=6mmol/LSO₄²⁻=96×4=384mg/L=4mmol/LIP=[Ca²⁺][SO₄²⁻]=6×4=24(mmol/L)²Ksp(CaSO₄)