水处理工试题及答案(2024版)

水处理工试题及答案(2024版)一、单项选择题（每题1分，共30分）1.某城镇污水处理厂采用A²/O工艺，若进水BOD₅为220mg/L，出水要求BOD₅≤10mg/L，则该系统BOD₅去除率至少应达到（）。A.90.5%B.94.5%C.95.5%D.96.5%答案：C解析：去除率=(22010)/220×100%=95.45%，向上取整95.5%。2.下列关于臭氧氧化去除微污染物的说法，错误的是（）。A.臭氧可直接打开苯环B.臭氧分解产生的·OH可非选择性氧化有机物C.臭氧氧化后出水可生化性一定提高D.臭氧过量会导致溴酸盐生成答案：C解析：臭氧氧化可能生成更难降解的醛酮酸类小分子，可生化性不一定提高。3.某含氰废水采用碱性氯化法处理，若CN⁻初始浓度为80mg/L，完全氧化为CO₂和N₂，理论上每立方米废水需有效氯（以Cl₂计）质量为（）kg。A.0.31B.0.62C.1.24D.2.48答案：B解析：CN⁻+5Cl₂+8OH⁻→2CO₂+N₂+10Cl⁻+4H₂O，n(CN⁻)=80/26=3.08mol/m³，需5×3.08×71g=1.09kg，折算有效氯0.62kg（按70%有效氯商品次氯酸钠计）。4.反渗透膜长期停运时，最适宜的保护液是（）。A.1%亚硫酸氢钠B.5%盐酸C.0.1%次氯酸钠D.饱和食盐水答案：A解析：1%亚硫酸氢钠可抑制微生物且不与膜聚合物反应。5.某污水厂采用MBR工艺，膜通量设定为25L/(m²·h)，运行一年后通量降至18L/(m²·h)，经化学清洗后恢复至23L/(m²·h)，该现象称为（）。A.不可逆污染B.可逆污染C.浓差极化D.机械破损答案：B解析：化学清洗可恢复通量，属于可逆污染。6.下列关于厌氧氨氧化（Anammox）工艺的描述，正确的是（）。A.需外加碳源B.属好氧工艺C.污泥产率低D.最适温度15℃答案：C解析：Anammox菌自养生长，污泥产率仅为传统硝化反硝化的10%左右。7.某工业废水COD为3000mg/L，BOD₅/COD=0.25，下列预处理单元中最合理的是（）。A.水解酸化B.臭氧氧化C.气浮除油D.电渗析脱盐答案：A解析：B/C低表明可生化性差，水解酸化可提高可生化性。8.采用FeC微电解处理含硝基苯废水，下列说法正确的是（）。A.铁作阴极B.碳作阳极C.需外加电源D.产生的新生态[H]可还原硝基答案：D解析：FeC原电池中Fe为阳极，碳为阴极，无需外电源，阳极溶出Fe²⁺并产[H]还原硝基。9.某循环冷却水系统补充水硬度为2.5mmol/L（以Ca²⁺计），浓缩倍数为4，则循环水极限碳酸盐硬度应控制在（）mmol/L以下。A.2.5B.5.0C.7.5D.10.0答案：B解析：极限碳酸盐硬度≈补充水硬度×浓缩倍数×0.5（经验系数），2.5×4×0.5=5.0。10.下列消毒方式中，对隐孢子虫卵囊灭活效果最佳的是（）。A.紫外线B.二氧化氯C.液氯D.臭氧答案：A解析：低剂量紫外线（10mJ/cm²）即可使隐孢子虫下降4log。11.某污水厂二沉池出现黑色上浮污泥，最可能的原因是（）。A.污泥老化B.反硝化上浮C.丝状菌膨胀D.微丝菌过度生长答案：B解析：反硝化产生N₂气泡附着污泥，造成黑色块状上浮。12.采用SBR工艺处理小城镇污水，若排水比为0.3，污泥沉降比SV₃₀=25%，则污泥容积指数SVI为（）mL/g。A.83B.100C.125D.150答案：A解析：SVI=SV₃₀/MLSS=25%/3g/L=83mL/g（假设MLSS=3g/L）。13.下列关于离子交换树脂的说法，错误的是（）。A.强酸树脂对Na⁺选择性高于Ca²⁺B.弱酸树脂需酸性再生C.树脂交联度越高机械强度越大D.树脂中毒后可用5%盐酸复苏答案：A解析：强酸树脂对Ca²⁺选择性远高于Na⁺，选择性顺序Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺。14.某含铬废水采用硫酸亚铁石灰法处理，若Cr(VI)为50mg/L，还原1mgCr(VI)需FeSO₄·7H₂O（）mg。A.9.2B.16.0C.32.0D.48.0答案：B解析：Cr₂O₇²⁻+6Fe²⁺+14H⁺→2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，1mgCr(VI)=0.019mmol，需6×0.019×278/1000=16.0mg。15.某地表水TP=0.15mg/L，采用化学除磷，铝盐投加量（以Al³⁺计）理论上应为（）mg/L。A.0.09B.0.27C.0.45D.0.90答案：B解析：Al³⁺:P摩尔比1.5:1，0.15/31×1.5×27=0.27mg/L。16.下列关于曝气生物滤池（BAF）的描述，正确的是（）。A.需设置二沉池B.反冲洗周期与进水SS无关C.可同时完成硝化反硝化D.滤料粒径越大比表面积越大答案：C解析：BAF上层好氧硝化、下层缺氧反硝化，无需二沉池。17.某污水厂采用A/O工艺，若好氧池DO长期低于0.5mg/L，则最先出现的异常现象是（）。A.硝化效率下降B.污泥解体C.泡沫增多D.磷吸收增加答案：A解析：低DO抑制硝化菌活性，NH₄⁺N升高。18.下列关于电渗析脱盐的说法，错误的是（）。A.阳膜固定基团带负电B.极限电流密度与流速无关C.极化现象导致能耗增加D.倒极可缓解结垢答案：B解析：极限电流密度随流速提高而增大。19.某含砷废水采用铁盐共沉淀，若As(V)为2mg/L，Fe/As质量比宜控制在（）。A.2:1B.5:1C.10:1D.20:1答案：C解析：Fe/As≥10:1可保证As去除率>95%。20.下列关于高级氧化Fenton工艺的说法，正确的是（）。A.pH越高·OH产率越大B.H₂O₂/Fe²⁺摩尔比1:1最佳C.反应后需中和沉淀D.污泥产率低于臭氧答案：C解析：Fenton最适pH34，反应后需调碱沉淀Fe(OH)₃。21.某污水厂冬季水温12℃，为提高硝化速率，下列措施无效的是（）。A.提高MLSSB.延长SRTC.减小曝气量D.投加悬浮填料答案：C解析：减小曝气量降低DO，反而抑制硝化。22.下列关于污泥厌氧消化的描述，错误的是（）。A.中温消化温度35℃B.挥发性脂肪酸(VFA)升高预示酸化C.产甲烷菌可利用乙酸D.投加碱度可提高产气率答案：D解析：碱度仅缓冲系统，过量反而抑制酶活。23.某循环水系统采用硫酸调节pH，若补充水碱度为2mmol/L，浓缩倍数4，则循环水pH约（）。A.6.2B.7.0C.7.8D.8.5答案：A解析：浓缩后碱度8mmol/L，加硫酸中和至碳酸盐平衡，pH≈6.2。24.下列关于膜蒸馏(MD)的说法，正确的是（）。A.需高压泵B.膜孔径<1nmC.可利用废热D.仅适用于淡水答案：C解析：MD温差驱动，可利用6080℃废热。25.某污水厂出水TN=15mg/L，其中NH₄⁺N=1mg/L，NO₃⁻N=12mg/L，则NO₂⁻N约为（）mg/L。A.0.2B.1.0C.2.0D.4.0答案：C解析：TN=NH₄⁺+NO₃⁻+NO₂⁻+OrgN，假设OrgN0mg/L，则NO₂⁻N=15112=2mg/L。26.下列关于活性炭再生的说法，错误的是（）。A.热再生温度600800℃B.微波再生能耗低C.生物再生可恢复全部吸附容量D.再生损失率35%答案：C解析：生物再生仅恢复部分容量，对难降解物无效。27.某高盐废水TDS=45g/L，采用蒸发结晶，若蒸汽耗量0.35t/t水，则能耗约（）kWh/t。A.180B.220C.260D.300答案：B解析：0.35t蒸汽×2200kJ/kg÷3600≈220kWh/t（含热损失）。28.下列关于短程硝化反硝化的描述，正确的是（）。A.需将NH₄⁺氧化至NO₃⁻B.可节省碳源25%C.控制DO>2mg/LD.污泥龄宜长答案：B解析：短程仅氧化至NO₂⁻，节省反硝化碳源25%。29.某污水厂采用纤维转盘滤池，设计滤速15m/h，若进水SS=20mg/L，出水SS≤5mg/L，则固体负荷为（）kg/(m²·d)。A.0.18B.0.27C.0.36D.0.45答案：B解析：(205)×15×24/1000=0.27kg/(m²·d)。30.下列关于再生水景观利用的水质指标，最应严格控制的是（）。A.色度B.余氯C.粪大肠菌群D.TDS答案：C解析：粪大肠菌群直接关联健康风险，需≤10个/L。二、多项选择题（每题2分，共20分）31.下列措施可提高厌氧氨氧化菌活性的是（）。A.控制FA<1mg/LB.维持TSS<15g/LC.投加微量Cu²⁺D.间歇曝气答案：A、B解析：FA>1mg/L抑制Anammox；高TSS导致传质限制；Cu²⁺>0.1mg/L即抑制；Anammox严格厌氧。32.关于反渗透膜污染，下列说法正确的是（）。A.胶体污染可用SDI评价B.生物污染与TOC正相关C.结垢指数LSI>0必结垢D.清洗pH可至12答案：A、B、D解析：LSI>0仅表示热力学可能，实际是否结垢与停留时间、阻垢剂有关。33.下列属于高级还原技术的是（）。A.零价铁B.电FentonC.光催化D.过硫酸盐活化答案：A、D解析：零价铁、过硫酸盐活化以还原为主；电Fenton、光催化以氧化为主。34.某污水厂出水总硬度200mg/L（以CaCO₃计），采用离子交换软化，下列再生剂可用的是（）。A.NaClB.HClC.H₂SO₄D.NaOH答案：A、B、C解析：NaCl用于钠型树脂再生；HCl、H₂SO₄用于氢型树脂；NaOH会使树脂转为OH型，出水碱度升高。35.关于污泥深度脱水，下列说法正确的是（）。A.化学调理可破坏胞外聚合物B.板框压滤可将含水率降至40%C.热干化能耗约1000kWh/t水D.石灰稳定后pH>12答案：A、B、D解析：热干化能耗8001200kWh/t水，但40%含水率已属深度脱水，无需热干化。36.下列关于人工湿地的描述，正确的是（）。A.水平潜流湿地脱氮主要依赖植物吸收B.垂直流湿地氧传输能力更强C.湿地堵塞与TSS负荷正相关D.湿地植物宜选本地种答案：B、C、D解析：脱氮主要依赖微生物硝化反硝化，植物吸收<10%。37.某工业废水BOD₅/COD=0.15，下列预处理技术可提高可生化性的是（）。A.铁碳微电解B.湿式氧化C.超声H₂O₂D.厌氧水解答案：A、B、C、D解析：四种技术均可断链开环，提高B/C。38.下列关于循环冷却水缓蚀剂的说法，正确的是（）。A.聚磷酸盐缓蚀同时阻垢B.锌盐为阴极型缓蚀剂C.钼酸盐无毒可替代铬酸盐D.缓蚀率与流速无关答案：A、B、C解析：流速过低导致沉积，缓蚀率下降。39.某污水厂采用MBBR，填料填充率30%，下列说法正确的是（）。A.无需污泥回流B.流化能耗与填料密度正相关C.填料比表面积>500m²/m³D.可同步硝化反硝化答案：A、B、C、D解析：MBBR生物膜脱落，无需回流；高密度填料流化能耗高；K3填料比表面积800m²/m³；生物膜内部缺氧。40.下列关于水质在线仪表维护，正确的是（）。A.DO电极每月校零B.COD仪每季度更换阀管C.pH电极长期干放D.氨氮仪需定期更换膜头答案：A、B、D解析：pH电极需浸泡在3mol/LKCl中，干放会损坏玻璃膜。三、判断题（每题1分，共10分）41.臭氧生物活性炭工艺中，臭氧主要作用是消毒。（）答案：错解析：臭氧主要作用是氧化难降解物、提高可生化性，消毒为附带功能。42.反渗透进水余氯>0.1mg/L会导致聚酰胺膜氧化。（）答案：对解析：聚酰胺膜抗氧化性差，余氯>0.1mg/L即发生断链。43.厌氧颗粒污泥SVI>50mL/g表明污泥活性高。（）答案：错解析：颗粒污泥SVI1030mL/g，>50mL/g表明颗粒解体。44.电絮凝中铝电极作阳极时，每通过1Ah电量理论上产生0.335gAl³⁺。（）答案：对解析：Al→Al³⁺+3e⁻，1Ah=3600C，产Al³⁺3600/(3×96485)×27=0.335g。45.湿式空气氧化(WAO)可直接将污泥含水率降至30%。（）答案：错解析：WAO处理对象为有机质，不改变含水率，需后续机械脱水。46.采用NaClO对超滤膜在线清洗，有效氯浓度可控制在200mg/L。（）答案：对解析：200mg/L有效氯可杀灭膜面微生物且不损伤PVDF材质。47.人工湿地对重金属的去除机制以植物富集为主。（）答案：错解析：重金属主要被基质吸附、沉淀，植物富集<5%。48.循环水系统预膜时，碳钢试片腐蚀速率应<0.075mm/a。（）答案：对解析：GB/T500502017规定预膜期腐蚀速率≤0.075mm/a。49.采用Fenton处理废水，H₂O₂残留>100mg/L会抑制后续生化。（）答案：对解析：H₂O₂>50mg/L即对微生物产生毒性，需投加Na₂SO₃还原。50.反渗透能量回收装置可将浓水压力能回收率提高至90%。（）答案：错解析：目前最高回收率6070%，90%为理论极限。四、计算题（共20分）51.某城市污水处理厂设计规模4×10⁴m³/d，采用A²/O工艺，进水BOD₅=200mg/L，TN=45mg/L，TP=6mg/L，出水执行GB189182002一级A。已知：污泥产率Y=0.6kgMLSS/kgBOD₅；内回流比r=200%；污泥回流比R=75%；好氧池MLSS=3500mg/L，SRT=12d；20℃时硝化菌比生长速率μ=0.5d⁻¹，安全系数取2.5；反硝化速率qdn=0.08kgNO₃⁻N/(kgMLSS·d)。求：（1）好氧池有效容积（m³）；（4分）（2）判断硝化是否安全；（3分）（3）若缺氧池去除NO₃⁻N12mg/L，求缺氧池容积（m³）。（3分）答案与解析：（1）每日去除BOD₅=4×10⁴×(20010)/1000=7600kg/d污泥量ΔX=Y×Q×ΔS=0.6×7600=4560kg/d由SRT=VX/ΔX→V=SRT×ΔX/MLSS=12×4560/3.5=15634m³（2）硝化所需SRTmin=1/μ=1/0.5=2d设计SRT=12d>2.5×2=5d，满足硝化安全要求。（3）缺氧池去除NO₃⁻N量=4×10⁴×12/1000=480kg/d所需MLSS×qdn×Vdn=480→Vdn=480/(3.5×0.08)=1714m³52.某含Cr(VI)废水流量50m³/h，Cr(VI)浓度30mg/L，采用硫酸亚铁石灰法，反应式：Cr₂O₇²⁻+6Fe²⁺+14H⁺→2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂OCr³⁺+3OH⁻→Cr(OH)₃↓已知：FeSO₄·7H₂O纯度90%；石灰乳Ca(OH)₂纯度85%；反应过剩Fe²⁺系数1.2；沉淀pH=8.5，此时Cr³⁺溶解度0.05mg/L。求：（1）每小时理论需FeSO₄·7H₂O质量（kg）；（4分）（2）每小时需Ca(OH)₂质量（kg）；（3分）（3）若沉淀后出水Cr(total)=0.08mg/L，是否达标（GB219002008限值0.1mg/L）？（3分）答案与解析：（1）Cr(VI)摩尔流量=50×30/52=28.85mol/h需Fe²⁺=6×28.85×1.2=207.7mol/h需FeSO₄·7H₂O=207.7×278/0.9=64.2kg/h（2）产生Cr³⁺=2×28.85=57.7mol/h产生Fe³⁺=6×28.85=173.1mol/h总OH⁻消耗=3×57.7+3×173.1=692.4mol/h需Ca(OH)₂=692.4/2/0.85×74/1000=30.1kg/h（3）出水Cr(total)=0.08mg/L<0.1mg/L，达标。五、综合应用题（20分）53.某化工园区拟建再生水厂，水源为园区综合废水（COD180mg/L，BOD₅45mg/L，TN35mg/L，TP3mg/L，TDS1800mg/L，色度120度，Cl⁻500mg/L，含微量难降解有机物及重金属Cu、Ni均<0.5mg/L）。出水要求回用于循环冷却水系统，水质需满足：COD≤30mg/L，BOD₅≤5mg/L，TN≤10mg/L，TP≤0.