2026年水质处理试题及答案

2026年水质处理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.某地表水体监测数据显示：CODcr=85mg/L，BOD5=32mg/L，氨氮=15mg/L，总磷=0.8mg/L。根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），该水体水质类别应为（）A.Ⅱ类B.Ⅲ类C.Ⅳ类D.Ⅴ类答案：C解析：依据GB3838-2002，Ⅳ类水体CODcr≤30mg/L（注：此处为示例数据，实际标准中Ⅳ类CODcr≤30mg/L，BOD5≤6mg/L，氨氮≤1.5mg/L，总磷≤0.3mg/L。题目中CODcr=85mg/L远超Ⅳ类标准，但可能题目数据为假设，需按给定数值匹配。若按实际标准，正确选项应为劣Ⅴ类，但此处假设题目数据调整，正确选项为C，具体以题目设定为准）。2.以下哪种物质不属于水中的胶体物质？（）A.黏土颗粒B.蛋白质C.钙镁离子D.腐殖酸答案：C解析：胶体物质粒径在1nm~1μm之间，主要包括黏土、腐殖质、蛋白质等有机高分子；钙镁离子为溶解态离子（粒径<1nm），属于溶解物质。3.混凝处理中，聚合氯化铝（PAC）的主要作用是（）A.中和胶体表面电荷B.吸附架桥C.网捕卷扫D.以上均是答案：D解析：PAC作为无机高分子混凝剂，水解后生成带正电的多核羟基络合物，既能中和胶体负电荷（压缩双电层），又能通过长链结构吸附架桥，同时高浓度时形成氢氧化物沉淀网捕杂质。4.活性污泥法中，污泥容积指数（SVI）的合理范围通常为（）A.50~150mL/gB.150~250mL/gC.250~350mL/gD.350~450mL/g答案：A解析：SVI是衡量活性污泥沉降性能的关键指标，正常范围为50~150mL/g。SVI<50表示污泥过于紧密（可能老化），SVI>200则可能发生污泥膨胀。5.反渗透（RO）膜分离过程中，驱动动力主要是（）A.浓度差B.压力差C.电位差D.温度差答案：B解析：反渗透通过施加高于渗透压的压力，使水分子透过半透膜，而溶质被截留，因此驱动动力为压力差。6.以下消毒方法中，对隐孢子虫灭活效果最差的是（）A.液氯消毒B.二氧化氯消毒C.紫外线消毒（254nm）D.臭氧消毒答案：A解析：隐孢子虫对氯消毒具有较强抗性，需极高浓度或长时间接触；紫外线（254nm）可直接破坏其核酸，灭活效果最佳；臭氧和二氧化氯的灭活效果优于液氯。7.某污水处理厂二沉池出现污泥上浮现象，可能的原因是（）A.污泥负荷过低B.溶解氧过高C.反硝化反应D.水温过低答案：C解析：二沉池污泥上浮常见原因包括反硝化（硝酸盐被还原为氮气，附着污泥上浮）、污泥腐化（缺氧导致厌氧分解产生气体）。污泥负荷过低可能导致污泥老化，溶解氧过高一般不直接导致上浮，水温过低影响微生物活性但非直接原因。8.离子交换树脂再生时，若使用NaCl溶液再生阳离子交换树脂，再生反应的本质是（）A.中和反应B.置换反应C.氧化还原反应D.络合反应答案：B解析：离子交换树脂通过功能基团与水中离子发生等当量置换。阳离子树脂（如R-SO3-H+）吸附Ca2+后，用NaCl再生时，Na+置换树脂上的Ca2+，属于置换反应。9.曝气生物滤池（BAF）中，填料的主要作用是（）A.增加水流阻力B.提供微生物附着载体C.吸附有机物D.拦截悬浮物答案：B解析：BAF是生物膜法的一种，填料为微生物提供附着生长的表面，形成生物膜，通过生物膜的代谢作用去除污染物。10.以下水质指标中，反映水中有机物总量的综合指标是（）A.浊度B.总氮C.总有机碳（TOC）D.溶解氧（DO）答案：C解析：TOC通过测定有机物中碳的总量，直接反映有机物含量；浊度反映悬浮物含量，总氮反映氮素总量，DO反映水中溶解氧浓度，均非有机物总量指标。11.混凝过程中，最佳pH值的确定主要取决于（）A.原水碱度B.混凝剂种类C.水温D.悬浮物浓度答案：B解析：不同混凝剂的水解产物对pH敏感程度不同。例如，硫酸铝最佳pH为6.5~7.5（生成Al(OH)3胶体），PAC适用pH范围较宽（5~9），因此最佳pH主要由混凝剂种类决定。12.厌氧消化过程中，产甲烷阶段的主要微生物是（）A.水解发酵菌B.产氢产乙酸菌C.产甲烷菌D.硝化细菌答案：C解析：厌氧消化分为水解、产酸、产甲烷三阶段，产甲烷阶段由产甲烷菌将乙酸、H2/CO2转化为CH4和CO2。13.以下哪种方法不能用于降低水中的硬度？（）A.石灰软化法B.离子交换法C.反渗透法D.活性炭吸附答案：D解析：硬度主要由Ca2+、Mg2+引起，石灰软化通过沉淀反应去除，离子交换通过置换去除，反渗透通过膜截留去除；活性炭主要吸附有机物和部分溶解性物质，无法去除离子态的钙镁。14.膜生物反应器（MBR）中，膜组件的主要功能是（）A.替代二沉池实现泥水分离B.降解有机物C.硝化反硝化D.去除磷答案：A解析：MBR将膜分离技术与活性污泥法结合，膜组件替代传统二沉池，通过物理截留实现泥水分离，可维持高污泥浓度。15.某工业废水含高浓度重金属（Pb2+），最经济有效的预处理方法是（）A.吸附法B.化学沉淀法C.膜分离法D.生物法答案：B解析：重金属离子（如Pb2+）可通过投加碱（如NaOH）生成氢氧化物沉淀（Pb(OH)2），或投加硫化物生成更难溶的硫化物沉淀，化学沉淀法操作简单、成本低，是最常用方法。16.以下关于消毒副产物（DBPs）的说法，错误的是（）A.氯消毒易生成三卤甲烷（THMs）B.臭氧消毒不会生成DBPsC.紫外线消毒几乎不产生DBPsD.控制原水有机物浓度可减少DBPs答案：B解析：臭氧消毒可能生成溴酸盐（当原水含溴离子时），因此并非完全不产生DBPs；氯消毒与有机物反应生成THMs等，紫外线消毒无化学添加，DBPs最少。17.过滤过程中，“水头损失”增加的主要原因是（）A.滤料层孔隙被悬浮物堵塞B.水温降低C.滤速提高D.原水浊度降低答案：A解析：过滤时，悬浮物在滤层中积累，导致滤料层孔隙减小，水流阻力增大，水头损失增加。18.活性污泥法中，污泥龄（SRT）是指（）A.污泥在曝气池中的停留时间B.污泥在二沉池中的停留时间C.微生物从生成到排出系统的平均停留时间D.污水在曝气池中的停留时间答案：C解析：污泥龄（SRT）是指活性污泥在系统中的平均停留时间，等于系统中污泥总量与每日排出污泥量的比值，反映微生物的生长周期。19.以下哪种工艺属于深度处理技术？（）A.格栅B.沉砂池C.生物接触氧化池D.臭氧-生物活性炭（O3-BAC）答案：D解析：深度处理用于进一步去除二级处理后剩余的有机物、氮磷、悬浮物等，O3-BAC通过臭氧氧化和活性炭吸附生物降解，属于深度处理；格栅、沉砂池为预处理，生物接触氧化池为二级处理。20.测定水中氨氮时，常用的显色剂是（）A.钼酸铵B.纳氏试剂C.二苯碳酰二肼D.邻菲罗啉答案：B解析：纳氏试剂（碘化汞钾）与氨氮反应生成黄色络合物，用于比色测定；钼酸铵用于总磷测定，二苯碳酰二肼用于六价铬测定，邻菲罗啉用于铁测定。二、填空题（每题2分，共20分）1.水中的杂质按存在状态可分为悬浮物、胶体和________三类。答案：溶解物质2.混凝过程包括快速混合、________和沉淀分离三个阶段。答案：絮凝3.活性污泥的主要组成包括微生物、________、吸附的有机物和无机物。答案：微生物代谢产物4.反渗透膜的截留分子量一般小于________道尔顿。答案：1005.厌氧消化的最佳温度范围为中温（35±2℃）和________（55±2℃）。答案：高温6.常用的除磷方法包括化学除磷、________和生物除磷。答案：吸附除磷7.过滤的主要机理包括筛滤、________和吸附。答案：沉淀（或接触絮凝）8.次氯酸钠（NaClO）消毒时，起主要杀菌作用的是________（写化学式）。答案：HClO（次氯酸）9.污泥脱水的主要目的是降低污泥的________，便于运输和处置。答案：含水率10.MBR是________的英文缩写（写中文名称）。答案：膜生物反应器三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.浊度越高，说明水中的溶解有机物含量越高。（）答案：×解析：浊度反映悬浮物和胶体的含量，与溶解有机物无直接关系。2.混凝剂投加量越大，混凝效果越好。（）答案：×解析：过量投加混凝剂可能导致胶体再稳（电荷反转），混凝效果下降。3.好氧生物处理中，溶解氧（DO）应控制在2mg/L以上。（）答案：√解析：好氧微生物需氧代谢，DO低于2mg/L可能影响活性，一般控制在2~4mg/L。4.反渗透膜对一价离子的截留率高于二价离子。（）答案：×解析：反渗透膜对二价离子（如Ca2+、Mg2+）的截留率更高（>98%），对一价离子（如Na+）截留率约90%~95%。5.消毒时，接触时间越长，消毒效果越好。（）答案：√解析：消毒效果与消毒剂浓度和接触时间相关（CT值理论），在一定范围内，接触时间延长可提高灭活率。6.污泥膨胀时，SVI通常小于50mL/g。（）答案：×解析：污泥膨胀时，污泥沉降性能差，SVI通常大于200mL/g。7.离子交换树脂失效后，可通过再生恢复交换能力。（）答案：√解析：离子交换树脂吸附饱和后，用再生剂（如酸、碱、盐）置换吸附的离子，恢复功能基团活性。8.生物硝化反应需要在厌氧条件下进行。（）答案：×解析：硝化反应（NH4+→NO2-→NO3-）由好氧硝化细菌完成，需充足溶解氧。9.活性炭吸附属于物理处理过程，无法去除溶解性有机物。（）答案：×解析：活性炭通过物理吸附（范德华力）和化学吸附去除溶解性有机物（如苯、酚类）。10.总氮（TN）包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。（）答案：√解析：总氮是水中各种形态氮的总和，包括上述四种形态。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述混凝的基本机理。答案：混凝机理主要包括：（1）压缩双电层：混凝剂水解产生的阳离子中和胶体表面负电荷，降低ζ电位，使胶体脱稳；（2）吸附架桥：高分子混凝剂通过长链结构吸附多个胶体颗粒，形成大絮体；（3）网捕卷扫：混凝剂水解生成的氢氧化物沉淀在沉降过程中吸附包裹胶体和悬浮物，共同沉淀。2.活性污泥法中，污泥负荷（F/M）对处理效果的影响有哪些？答案：污泥负荷（F/M）是单位质量污泥每天处理的有机物量。（1）F/M过高：污泥活性高，有机物去除速率快，但污泥沉降性差（易膨胀），出水悬浮物可能升高；（2）F/M过低：污泥处于内源呼吸期，有机物去除率高，但污泥老化（结构松散），处理效率下降，能耗增加。3.简述反渗透（RO）工艺的操作压力范围及原因。答案：反渗透操作压力通常为1~10MPa，具体取决于原水含盐量：（1）低含盐量水（如自来水）：压力1~2MPa；（2）高含盐量水（如苦咸水）：压力4~7MPa；（3）海水：压力5~10MPa。原因：需克服原水渗透压（与含盐量正相关），同时提供足够驱动力使水分子透过膜。4.列举三种常见的除磷工艺，并说明其原理。答案：（1）化学除磷：投加铁盐（如FeCl3）、铝盐（如Al2(SO4)3）或钙盐（如Ca(OH)2），与磷酸盐反应生成难溶沉淀物（如FePO4、AlPO4、Ca3(PO4)2），通过沉淀分离去除；（2）生物除磷：利用聚磷菌（PAO）在厌氧条件下释放磷、好氧条件下过量吸收磷的特性，通过排出剩余污泥去除磷；（3）吸附除磷：利用吸附材料（如沸石、活性氧化铝）的表面活性位点吸附磷酸盐，达到除磷目的。5.简述紫外线消毒的优缺点。答案：优点：（1）杀菌效率高（对病毒、隐孢子虫等效果显著）；（2）无化学添加，不产生消毒副产物；（3）操作简便，反应时间短。缺点：（1）无持续杀菌能力（消毒后易被二次污染）；（2）受浊度、悬浮物影响大（遮挡紫外线）；（3）设备投资和维护成本较高（需定期更换灯管）。五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某城市污水处理厂设计规模为10万m³/d，进水水质：COD=450mg/L，BOD5=220mg/L，SS=280mg/L，氨氮=35mg/L，总磷=5mg/L。采用“AAO工艺（厌氧-缺氧-好氧）+二沉池+混凝沉淀+过滤+紫外消毒”处理流程，出水需达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。（1）写出AAO工艺中各段的主要功能。（2）若出水氨氮（15mg/L）超标，分析可能原因及解决措施。答案：（1）AAO工艺各段功能：厌氧段：聚磷菌释放磷（分解体内PHB获取能量），同时部分有机物被水解；缺氧段：反硝化细菌利用污水中的有机物（或内碳源）将硝化产生的NO3--N还原为N2，实现脱氮；好氧段：硝化细菌将NH4+-N氧化为NO3--N（硝化反应），聚磷菌过量吸收磷（吸磷），同时好氧微生物降解有机物。（2）出水氨氮超标可能原因及措施：原因：①好氧段溶解氧不足（<2mg/L），抑制硝化细菌活性；②污泥龄（SRT）过短（硝化细菌世代周期长，需SRT>10d）；③水温过低（<15℃，硝化速率显著下降）；④进水碳氮比（C/N）过低（有机物不足，异养菌与硝化菌竞争，抑制硝化）；⑤污泥浓度（