供水处理基础知识试题(含答案)

供水处理基础知识试题(含答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种预处理工艺主要用于去除原水中的藻类和有机物？（）A.曝气B.预氯化C.活性炭吸附D.膜过滤答案：B解析：预氯化是通过向原水中投加氯气或次氯酸钠，利用氯的氧化性杀灭藻类并氧化部分有机物，是常见的预处理除藻工艺；曝气主要用于去除水中溶解性气体（如铁、锰氧化）；活性炭吸附属于深度处理；膜过滤通常用于高精度分离。2.混凝过程中，“混合”阶段的主要目的是（）A.使药剂与水快速均匀接触B.形成大颗粒絮体C.降低胶体ζ电位D.促进颗粒碰撞凝聚答案：A解析：混凝分为混合与絮凝两个阶段。混合阶段（10-30秒）要求剧烈搅拌，使药剂迅速扩散并与胶体颗粒接触；絮凝阶段（15-30分钟）通过缓慢搅拌促进颗粒碰撞形成大絮体。降低ζ电位是混凝机理的一部分，并非混合阶段的直接目的。3.以下哪种混凝剂属于无机高分子混凝剂？（）A.硫酸铝B.三氯化铁C.聚合氯化铝（PAC）D.聚丙烯酰胺（PAM）答案：C解析：无机高分子混凝剂包括聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）等；硫酸铝、三氯化铁为传统无机低分子混凝剂；聚丙烯酰胺（PAM）是有机高分子助凝剂。4.平流式沉淀池的有效水深一般控制在（）A.1-2mB.2-3mC.3-4mD.4-5m答案：C解析：平流式沉淀池设计中，有效水深通常为3-4m，过深会增加排泥难度，过浅则水流稳定性差；实际工程中需结合表面负荷（一般1.0-1.5m³/(m²·h)）综合确定。5.以下关于斜管沉淀池的描述，错误的是（）A.利用“浅池理论”提高沉淀效率B.斜管倾角一般为60°C.适用于高浊度原水D.易发生斜管堵塞答案：C解析：斜管沉淀池通过增加沉淀面积提高效率（浅池理论），但高浊度原水易导致斜管内泥沙淤积，更适用于中低浊度水；斜管倾角60°是为了便于污泥滑落；堵塞是其常见问题（如藻类或悬浮物堆积）。6.快滤池反冲洗时，冲洗强度的主要控制指标是（）A.滤料膨胀率B.冲洗时间C.冲洗水量D.出水浊度答案：A解析：反冲洗强度需确保滤料膨胀率达到25%-50%（石英砂滤料），以有效去除滤层内截留的杂质；膨胀率过小则冲洗不彻底，过大可能导致滤料流失。7.以下哪种滤料的截污能力最强？（）A.石英砂（粒径0.5-1.2mm）B.无烟煤（粒径0.8-1.8mm）C.陶粒（粒径1.0-2.0mm）D.磁铁矿（粒径0.2-0.6mm）答案：B解析：无烟煤密度小（约1.4-1.6g/cm³）、孔隙率高（约50%），且通常与石英砂组成双层滤料，上层粗粒无烟煤可截留大颗粒杂质，下层细粒石英砂截留小颗粒，整体截污能力优于单一石英砂；陶粒和磁铁矿多用于特殊水质。8.液氯消毒时，水中余氯可分为（）A.游离性余氯和结合性余氯B.总余氯和游离余氯C.游离性余氯和总余氯D.化合性余氯和总余氯答案：A解析：液氯消毒时，氯与水反应生成次氯酸（HOCl）和次氯酸根（OCl⁻），称为游离性余氯；若水中存在氨氮，氯会与氨反应生成一氯胺、二氯胺等，称为结合性余氯；总余氯是游离性余氯与结合性余氯之和。9.以下消毒方法中，持续杀菌能力最强的是（）A.紫外线消毒B.臭氧消毒C.氯消毒D.二氧化氯消毒答案：C解析：氯消毒后会在水中残留余氯（游离或结合），可持续抑制管网中微生物繁殖；紫外线和臭氧无持续杀菌能力（臭氧分解快，紫外线仅瞬间作用）；二氧化氯虽有一定持续能力，但弱于氯。10.反渗透（RO）膜的截留分子量范围是（）A.100-1000B.1000-10000C.10000-100000D.小于100答案：D解析：反渗透膜属于高精度膜，可截留分子量小于100的物质（如离子、小分子有机物）；超滤膜截留分子量1000-100000，微滤膜截留微米级颗粒。11.以下哪种指标可直接反映饮用水的微生物安全性？（）A.浊度B.余氯C.耗氧量（CODMn）D.菌落总数答案：D解析：菌落总数是直接检测水中微生物数量的指标；浊度反映悬浮物含量，余氯是消毒效果的间接指标（余氯不足可能导致微生物繁殖），耗氧量反映有机物含量，均不直接体现微生物安全性。12.水厂清水池的主要作用是（）A.调节水量B.进一步沉淀C.二次消毒D.储存混凝剂答案：A解析：清水池用于储存处理后的水，平衡水厂供水量与管网用水量的差异（调节水量）；沉淀在沉淀池完成，二次消毒通常在管网中通过余氯实现，混凝剂储存于加药间。13.以下关于混凝pH值的描述，正确的是（）A.硫酸铝最佳pH值为8.5-9.5B.聚合氯化铝（PAC）适用pH范围较宽（5-9）C.三氯化铁最佳pH值为6.5-7.5D.pH值不影响混凝效果答案：B解析：硫酸铝最佳pH值为5.5-7.5（去除浊度）或6.5-8.5（去除色度）；三氯化铁适用pH范围更广（6.0-11.0）；PAC因水解后形成多核羟基络合物，对pH适应性强（5-9）；pH值通过影响胶体表面电荷和混凝剂水解形态显著影响混凝效果。14.以下哪种现象属于滤池“负水头”现象？（）A.滤层中某点压力低于大气压B.滤池出水流量为负C.滤料层厚度小于设计值D.反冲洗强度不足答案：A解析：负水头是指滤层中某一位置的水压力低于大气压（即出现真空），通常因滤层水头损失过大（如滤料堵塞）或滤池水位过低导致；会引起溶解气体释放（气泡），破坏滤层结构，降低过滤效率。15.以下哪种水质指标不属于《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）的常规指标？（）A.总大肠菌群B.亚硝酸盐C.苯并芘D.色度答案：C解析：GB5749-2022常规指标包括微生物指标（如总大肠菌群）、毒理指标（如亚硝酸盐）、感官性状（如色度）等；苯并芘属于非常规指标（特定项目），仅在水源受污染时检测。二、填空题（每空1分，共20分）1.原水预处理的常见方法包括________、________、________（列举三种）。答案：预氯化、曝气、生物预处理2.混凝过程的两个关键阶段是________和________。答案：混合、絮凝3.沉淀池的主要设计参数包括________、________和________（列举三个）。答案：表面负荷（q）、有效水深（H）、停留时间（t）4.快滤池的滤料应满足________、________、________的要求（列举三个）。答案：足够机械强度、化学稳定性好、适当的粒度和级配5.液氯消毒的主要反应式为________。答案：Cl₂+H₂O→HOCl+H⁺+Cl⁻6.饮用水中余氯的作用是________。答案：抑制管网中微生物再繁殖7.反渗透（RO）的驱动力是________，而超滤（UF）的驱动力是________。答案：压力差（静压差）、压力差（静压差）8.水厂常规处理工艺的流程为________→________→________→________→消毒→清水池。答案：原水、混凝、沉淀、过滤9.衡量滤料级配的指标是________，其计算公式为________。答案：不均匀系数（K₈₀）、K₈₀=d₈₀/d₁₀（d₈₀为通过80%滤料的粒径，d₁₀为通过10%滤料的粒径）10.澄清池的工作原理是将________与________过程合并在一个构筑物中，利用________促进絮凝。答案：混凝、沉淀、活性泥渣层三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.预处理仅用于高浊度原水，低浊度原水无需预处理。（）答案：×解析：预处理目的包括除藻、氧化有机物、去除铁锰等，不仅针对高浊度水，如湖泊水（低浊但高藻）也需预处理。2.混凝剂投加量越大，混凝效果越好。（）答案：×解析：混凝剂投加过量会导致胶体“再稳”（电荷反转），反而降低混凝效果，需通过烧杯试验确定最佳投量。3.斜管沉淀池的表面负荷高于平流式沉淀池。（）答案：√解析：斜管沉淀池利用“浅池理论”增加沉淀面积，表面负荷可达3-6m³/(m²·h)，高于平流式的1.0-1.5m³/(m²·h)。4.滤池反冲洗时，冲洗强度越大越好。（）答案：×解析：冲洗强度过大可能导致滤料流失或滤层结构破坏，需控制在使滤料膨胀率适中（如石英砂膨胀率25%-50%）。5.紫外线消毒可完全替代氯消毒。（）答案：×解析：紫外线无持续杀菌能力，管网中微生物可能再繁殖，需与氯消毒联合使用或保留少量余氯。6.清水池的容积应至少满足水厂2小时的设计水量。（）答案：√解析：清水池容积通常按水厂1-2小时设计水量计算（具体根据管网供水特性调整），确保水量调节。7.聚合氯化铝（PAC）水解后不会产生大量H⁺，因此对原水pH影响较小。（）答案：√解析：PAC是预水解的高分子混凝剂，水解过程释放H⁺较少，对原水pH缓冲能力强，适用pH范围广。8.气浮法适用于密度大于水的颗粒。（）答案：×解析：气浮法通过附着气泡使颗粒密度小于水而上浮，适用于密度接近或小于水的颗粒（如藻类、油类）；密度大的颗粒更适合沉淀。9.生活饮用水的浊度限值为1NTU（特殊情况下不超过3NTU）。（）答案：√解析：GB5749-2022规定，生活饮用水浊度限值为1NTU，水源与净水技术限制时不超过3NTU。10.过滤过程中，“接触絮凝”是指滤料表面吸附胶体颗粒并形成絮体。（）答案：√解析：过滤不仅是机械截留，滤料表面的细小微粒（已截留的杂质）可通过范德华力吸附新的胶体颗粒，形成接触絮凝，提高截污效率。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述混凝的主要机理。答案：混凝机理包括：①压缩双电层：混凝剂水解产生的离子压缩胶体扩散层，降低ζ电位，使胶体脱稳；②吸附电中和：混凝剂水解产物（如多核羟基络合物）吸附带异号电荷的胶体，中和其表面电荷；③吸附架桥：高分子混凝剂（如PAM）通过长链分子吸附多个胶体颗粒，形成“桥联”；④网捕卷扫：金属盐混凝剂水解生成的氢氧化物沉淀在沉降过程中包裹胶体颗粒，形成絮体。2.比较平流式沉淀池与斜管沉淀池的优缺点。答案：平流式沉淀池优点：结构简单、运行稳定、操作方便、对水质水量变化适应性强；缺点：占地面积大、沉淀效率较低、排泥难度较高（需机械排泥）。斜管沉淀池优点：沉淀效率高（表面负荷大）、占地面积小；缺点：斜管易堵塞（尤其高浊度或藻类多的原水）、维护成本高、对原水水质波动敏感。3.快滤池过滤周期由哪些因素决定？缩短过滤周期可能的原因有哪些？答案：过滤周期（两次反冲洗间隔时间）由滤层截污容量、滤速、原水浊度等因素决定。缩短的可能原因：①原水浊度升高，滤层杂质积累加快；②滤速过高，单位时间截留杂质增多；③滤料污染（如有机物吸附）导致截污能力下降；④滤层厚度不足或级配不合理（如上层滤料过细）。4.简述氯消毒的优缺点及适用场景。答案：优点：杀菌能力强、成本低、操作简单、具有持续杀菌能力（余氯抑制管网微生物）；缺点：与有机物反应生成消毒副产物（如三卤甲烷）、对病毒和芽孢杀灭效果较弱、受pH影响大（pH高时次氯酸（HOCl）比例降低，杀菌效率下降）。适用场景：常规饮用水消毒，尤其是需要管网持续消毒的市政供水系统。5.简述水厂常规处理工艺中各环节的主要作用。答案：①混凝：投加混凝剂使胶体脱稳并形成絮体；②沉淀：通过重力分离去除大颗粒絮体；③过滤：通过滤层截留微小颗粒和部分微生物，降低浊度；④消毒：灭活致病微生物（如细菌、病毒），保障微生物安全性；⑤清水池：调节水量，平衡水厂供水与管网用水需求。五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某水厂沉淀池出水浊度突然升高至5NTU（正常为1-2NTU），试分析可能原因及解决措施。答案：可能原因：①混凝效果差：混凝剂投加量不足或失效（如PAC水解失效）、原水pH异常（超出混凝剂最佳范围）、水温过低（影响水解速度）；②沉淀池运行问题：表面负荷过高（水量突增）、停留时间不足、排泥不及时（污泥层上升，干扰沉淀）；③原水水质突变：原水浊度或藻类含量突然升高，超出沉淀池处理能力；④设备故障：配水系统堵塞（布水不均）、排泥设备故障（污泥堆积）。解决措施：①检测原水水质（浊度、pH、水温），调整混凝剂投加量或更换药剂；②降低沉淀池进水流量（减少表面负荷），延长停留时间；③加强排泥（增加排泥频率或时间），清除沉积污泥；④检查配水系统和排泥设备，修复故障；⑤若原水水质持续恶化，可投加助凝剂（如PAM）强化混凝。2.某水厂滤池过滤周期缩短至6小时（正常为12-24小时），且反冲洗后初期出水浊度仍较高，试分析原因及改进方法。答案：可能原因：①原水浊度升高：进水悬浮物增多，滤层