2024水处理工考试练习题及答案

2024水处理工考试练习题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.某地表水厂原水浊度常年在15～25NTU，采用硫酸铝混凝，最佳pH范围应为A.4.5～5.5 B.5.5～6.5 C.6.5～7.5 D.7.5～8.5答案：C解析：硫酸铝水解生成Al(OH)₃胶体，在pH6.5～7.5时Zeta电位趋近于零，网捕卷扫效率最高；pH<6.5残留Al³⁺升高，pH>7.5形成Al(OH)₄⁻溶解，浊度去除率下降。2.某污水厂采用A²O工艺，冬季水温12℃，污泥龄应控制在A.3～5d B.5～8d C.8～12d D.12～20d答案：D解析：低温下硝化菌比增长速率μₙ降低，为维持足够硝化菌量需延长SRT；12℃时μₙ≈0.15d⁻¹，对应最小SRT≈1/0.15≈6.7d，考虑安全系数取12～20d。3.反渗透膜元件进水SDI₁₅值超过何值时，必须强化预处理A.1 B.3 C.5 D.10答案：C解析：膜厂商通用要求SDI₁₅<5，>5时胶体污染速率呈指数上升，需增设超滤或高效混凝沉淀。4.某含氰废水采用碱性氯化法，第一阶段应控制氧化还原电位（ORP）为A.+50mV B.+150mV C.+300mV D.+500mV答案：C解析：CN⁻→CNO⁻阶段需ORP≈+300mV（相对Ag/AgCl），低于+250mV反应不完全，高于+350mV易过度氯化为CO₂、N₂，增加药耗。5.循环冷却水系统异养菌总数控制指标（平皿计数法）为A.<10²CFU/mL B.<10³CFU/mL C.<10⁴CFU/mL D.<10⁵CFU/mL答案：C解析：GB/T50050—2017规定开式系统异养菌≤1×10⁴CFU/mL，超过此值生物黏泥量剧增，换热效率下降。6.臭氧生物活性炭工艺中，臭氧主要作用为A.杀灭藻类 B.氧化有机物的芳香环提高可生化性 C.去除硬度 D.氧化氨氮答案：B解析：臭氧断链芳香族化合物，生成羧酸、醛酮类小分子，提高BDOC，为后续BAC生物降解创造条件；对氨氮氧化需高剂量且生成NO₃⁻，不经济。7.某城镇污水厂规模5×10⁴m³/d，采用污泥厌氧消化，沼气产量估算值为A.200m³/d B.1000m³/d C.3500m³/d D.8000m³/d答案：C解析：典型初沉+剩余污泥混合有机分65%，VS降解率40%，产气率0.8m³/kgVS；干污泥量≈25t/d，VS≈16.25t/d，产气≈16.25×0.4×0.8×1000≈3500m³/d。8.下列药剂中，最适合强化除磷同时不增加含盐量的是A.FeCl₃ B.Al₂(SO₄)₃ C.Ca(OH)₂ D.聚合氯化铝（PACl）答案：C解析：石灰除磷生成Ca₅(PO₄)₃OH沉淀，不引入Cl⁻、SO₄²⁻，污泥脱水性能亦佳；铁铝盐均增加出水电导率。9.电渗析脱盐过程中，阴膜污染最常见的是A.CaCO₃ B.CaSO₄ C.有机胶体 D.Fe(OH)₃答案：B解析：阴膜面呈碱性，Ca²⁺与SO₄²⁻浓缩至过饱和析出CaSO₄·2H₂O，极化沉淀导致膜电阻升高。10.某工业废水BOD₅/COD=0.15，可生化性评价为A.易生化 B.可生化 C.难生化 D.不可生化答案：C解析：B/C<0.2为难生化，需水解酸化或高级氧化提高可生化性。11.采用氯胺消毒时，主要消毒有效成分是A.NH₂Cl B.NHCl₂ C.NCl₃ D.HOCl答案：A解析：pH7～8时一氯胺（NH₂Cl）占主导，稳定且穿透生物膜能力强；二氯胺、三氯胺味阈值低且毒性高。12.下列指标中，最能反映活性污泥沉降性能的是A.MLSS B.SVI C.F/M D.SRT答案：B解析：SVI=SV₃₀/MLSS，单位mL/g，100～150为良好，>200为膨胀。13.某滤池采用均质石英砂，有效粒径d₁₀=0.55mm，不均匀系数U₆₀应小于A.1.2 B.1.4 C.1.6 D.2.0答案：B解析：均质砂要求U₆₀=d₆₀/d₁₀<1.4，过大导致水力分级，孔隙堵塞不均。14.污水处理厂恶臭气体中，嗅阈值最低的是A.NH₃ B.H₂S C.甲硫醇 D.乙醛答案：C解析：甲硫醇嗅阈值0.002ppm，远低于H₂S（0.01ppm），需重点控制。15.采用SBR工艺，滗水阶段DO应控制在A.0mg/L B.0.2mg/L C.2mg/L D.4mg/L答案：A解析：滗水期停止曝气，保持缺氧/厌氧防止污泥上浮，DO≈0mg/L。16.某RO系统回收率75%，浓水LSI=1.8，应首选的阻垢剂是A.聚马来酸 B.六偏磷酸钠 C.H₂SO₄ D.SHMP答案：A解析：LSI>1.5需加酸或高效阻垢剂，聚马来酸对CaCO₃、CaSO₄均有效，耐温性好；六偏磷酸钠易水解正磷酸盐，促进微生物繁殖。17.下列消毒副产物中，致癌风险最高的是A.三氯甲烷 B.一溴二氯甲烷 C.二氯乙酸 D.三氯乙腈答案：D解析：三氯乙腈小鼠致癌剂量最低，属于含氮消毒副产物NDBPs，毒性高于碳质THMs。18.某含油废水采用气浮，回流比30%，溶气罐压力0.45MPa，释气量约为A.20L/m³ B.40L/m³ C.60L/m³ D.80L/m³答案：B解析：亨利定律计算，0.45MPa下空气溶解度≈65mL/L水，回流30%，释气效率90%，则释气量=0.3×65×0.9≈17.6L/m³原水，考虑过饱和及气泡合并，经验取40L/m³。19.采用MBR工艺，膜通量设计值通常不大于A.10L/(m²·h) B.20L/(m²·h) C.30L/(m²·h) D.50L/(m²·h)答案：C解析：市政污水MBR平均通量20～30L/(m²·h)，>30L/(m²·h)膜污染指数急剧上升，清洗周期缩短至<7d。20.下列离子中，对臭氧分解催化作用最强的是A.Na⁺ B.Ca²⁺ C.Fe²⁺ D.Cl⁻答案：C解析：Fe²⁺引发臭氧链式分解生成·OH，二级速率常数k≈8×10⁵M⁻¹s⁻¹，远高于碱土金属。21.某水厂原水锰浓度0.8mg/L，采用接触氧化除锰，滤速应控制A.5m/h B.8m/h C.12m/h D.15m/h答案：A解析：锰砂接触氧化滤速≤5m/h，保证停留时间>10min，使Mn²⁺充分氧化为MnO₂·H₂O。22.下列污泥调理剂中，属于骨架构建体的是A.PAM B.石灰 C.FeCl₃ D.聚二甲基二烯丙基氯化铵答案：B解析：石灰与污泥中水反应生成Ca(OH)₂晶体，形成刚性骨架，改善脱水时孔隙结构；PAM为有机絮凝剂。23.某冷却塔蒸发损失率1.5%，风吹损失0.5%，浓缩倍数N=4，则排污率约为A.0.25% B.0.5% C.0.75% D.1.0%答案：B解析：水平衡P=E/(N1)W=1.5/(41)0.5=0.5%。24.采用紫外消毒，所需有效剂量与下列哪项关系最小A.浊度 B.色度 C.电导率 D.颗粒数答案：C解析：电导率反映离子强度，对UVC吸收可忽略；浊度、色度、颗粒数均影响光穿透。25.某污水厂出水总氮15mg/L，其中NO₃⁻N12mg/L，欲采用固体碳源反硝化滤池，C/N比应取A.2 B.3 C.4 D.5答案：D解析：NO₃⁻→N₂理论甲醇耗量2.47g/gN，考虑细胞合成及安全系数，实际C/N=4.5～5.5，取5。26.下列膜分离过程，操作压力最低的是A.RO B.NF C.UF D.MF答案：D解析：MF操作压力0.05～0.2MPa，仅截留颗粒；RO需1～1.5MPa。27.某地下水含As(Ⅲ)60μg/L，采用铁盐共沉淀，需预氧化为As(Ⅴ)，最佳氧化剂是A.NaClO B.KMnO₄ C.O₃ D.ClO₂答案：B解析：KMnO₄对As(Ⅲ)氧化速率快，产物MnO₂可吸附As(Ⅴ)，协同去除；NaClO易生成THMs，O₃成本高。28.下列水质指标中，属于非保守性指标的是A.电导率 B.氯离子 C.总硬度 D.COD答案：D解析：COD可被生物化学降解，浓度随时间变化；其余为保守性离子。29.某水厂采用粉末活性炭应急除嗅，接触时间应不少于A.5min B.15min C.30min D.60min答案：C解析：PAC吸附速率符合二级动力学，15min达80%平衡，30min可保证90%以上吸附量。30.污泥好氧堆肥，C/N比初始宜调节至A.10 B.20 C.30 D.40答案：C解析：微生物同化需求C/N=25～35，低于20氮富余易产NH₃，高于40缺氮微生物活性低。二、多项选择题（每题2分，共20分）31.关于臭氧生物活性炭（O₃BAC）运行，下列说法正确的是A.臭氧投加量越高，BAC生物量越多 B.BAC空床接触时间一般15～30min C.反冲洗膨胀率宜30%～50% D.臭氧接触池尾气需热分解消除 E.BAC对氨氮去除主要靠硝化菌答案：B、C、E解析：臭氧过量抑制生物膜；尾气常用催化分解；BAC氨氮去除依赖生物膜硝化。32.下列措施可提高反渗透系统回收率的是A.加酸调pH B.加阻垢剂 C.段间增压 D.降低运行温度 E.采用浓水回流答案：A、B、C、E解析：降温降低膜通量，不利于回收率提升；其余均可降低结垢风险或提高驱动力。33.关于污泥厌氧消化，正确的是A.中温消化温度35±2℃ B.挥发性固体降解率一般40%～60% C.沼气中CH₄含量50%～70% D.消化后污泥需脱水前调理 E.消化池需设机械搅拌答案：A、B、C、D解析：搅拌可采用气提或机械，非必须机械。34.下列属于高级氧化技术的是A.Fenton B.光催化TiO₂ C.电化学氧化 D.臭氧/H₂O₂ E.活性炭吸附答案：A、B、C、D解析：活性炭为物理吸附，无自由基生成。35.关于循环冷却水微生物控制，正确的是A.异养菌≤1×10⁴CFU/mL B.生物黏泥量≤3mL/m³ C.余氯0.5～1.0mg/L D.非氧化杀生剂每月投加1次 E.Legionella应不得检出答案：A、B、C、E解析：非氧化杀生剂根据药效投加，非固定周期。36.下列可导致活性污泥膨胀的是A.DO<0.5mg/L B.pH>9 C.缺N、P D.低F/M E.高硫化物答案：A、B、C、D、E解析：低DO丝状菌竞争优势；高pH抑制菌胶团；缺营养分泌多糖类物质；低F/M菌胶团衰减；硫化物促进硫丝菌生长。37.关于MBR膜污染，正确的是A.污泥浓度越高，膜污染越快 B.高温降低混合液黏度，可减缓污染 C.钙离子加剧膜污染 D.颗粒粒径<1μm对污染贡献最大 E.间歇抽吸比连续抽吸污染轻答案：A、B、C、D、E解析：<1μm胶体堵塞膜孔；间歇抽吸形成反向扩散层。38.下列属于污水再生利用城市杂用水水质指标的是A.BOD₅≤10mg/L B.浊度≤5NTU C.余氯≥0.2mg/L D.色度≤30度 E.总大肠菌群≤3个/L答案：A、B、C、D解析：城市杂用水总大肠菌群要求≤3个/L，但再生水景观环境用水为≤1000个/L，需区分。39.关于化学除磷，正确的是A.金属/磷摩尔比Fe/P=1.5～2.5 B.后置投加可节省药耗 C.同步投加对污泥产量影响最大 D.石灰除磷最佳pH9～10 E.铝盐对pH适应性强于铁盐答案：A、C、D解析：后置投加需过量；铁盐pH适应范围宽于铝盐。40.下列属于地下水原位修复技术的是A.渗透反应墙（PRB） B.生物曝气 C.抽出处理 D.化学氧化注入 E.监测自然衰减答案：A、B、D、E解析：抽出处理为异位。三、判断题（每题1分，共10分）41.臭氧氧化可完全矿化所有有机污染物。答案：错解析：臭氧对难降解有机物（如PFOA）矿化率低，仅部分氧化。42.反渗透进水pH越低，碳酸盐结垢风险越小。答案：对解析：低pH下CO₃²⁻转化为HCO₃⁻，LSI降低。43.污泥龄越长，污泥比阻越大，脱水性能越差。答案：对解析：长SRT细胞衰亡，胞外聚合物EPS增加，黏度升高。44.紫外消毒对隐孢子虫卵囊灭活效果优于氯。答案：对解析：UVC可破坏卵囊DNA，剂量3mJ/cm²即可降活3log，氯几乎无效。45.循环冷却水浓缩倍数越高，节水效果越差。答案：错解析：N越高排污量P=E/(N1)越小，节水。46.气浮池表面负荷越高，出水浊度一定越高。答案：错解析：优化微气泡发生器和回流比，高负荷亦可稳定出水。47.地下水除铁必须先氧化再过滤。答案：对解析：Fe²⁺溶解度远高于Fe³⁺，需氧化为Fe(OH)₃截留。48.聚合氯化铝（PACl）碱化度越高，对低温低浊水效果越差。答案：错解析：高碱化度PACl预水解充分，正电荷密度仍高，低温絮体密实。49.污泥好氧堆肥温度超过70℃有利于微生物活性。答案：错解析：>65℃进入灭菌阶段，硝化菌、真菌大量死亡。50.电渗析阴膜污染可通过倒极清洗（EDR）缓解。答案：对解析：倒极使阴阳膜互换，极化沉淀溶解剥离。四、计算题（每题10分，共30分）51.某污水厂设计流量Q=20000m³/d，原水TN=50mg/L，要求出水TN≤15mg/L，采用A²O+后置反硝化滤池。已知：（1）A²O去除率60%；（2）滤池以甲醇为碳源，NO₃⁻N→N₂速率q=0.25kgNO₃⁻N/(m³·d)，滤料体积V=200m³；（3）甲醇利用率90%。求：每日甲醇投加量（kg/d）。解：A²O出水TN=50×(10.6)=20mg/L滤池需去除ΔN=2015=5mg/L=5g/m³NO₃⁻N负荷=20000m³/d×5g/m³=100kg/d滤池容量=q×V=0.25×200=50kg/d需滤池数量n=100/50=2座（已满足）甲醇理论量=2.47kg/kgN×100kg=247kg实际量=247/0.9≈274kg/d答案：274kg/d52.某RO系统进水含Ca²⁺80mg/L，HCO₃⁻180mg/L，pH=7.8，温度25℃，回收率75%。计算浓水LSI，并判断是否需加酸。已知：K₂=4.8×10⁻¹¹，Ksp=4.8×10⁻⁹，γCa²⁺=0.68，γHCO₃⁻=0.85，CO₂亨利常数KH=3.4×10⁻²mol/(L·atm)，大气CO₂分压10⁻³·⁵atm。解：浓水浓缩倍数N=1/(10.75)=4浓水Ca²⁺=80×4=320mg/L=320/40=8mmol/LHCO₃⁻=180×4=720mg/L=720/61=11.8mmol/LpHₛ=(pK₂pKsp+log[Ca²⁺]+log[HCO₃⁻]+2.5√I)/2I=0.5×(2×8×0.68+11.8×0.85)=0.5×(10.88+10.03)=10.45mmol/L=0.01045mol/L√I=0.102pK₂=10.32，pKsp=8.32pHₛ=(10.328.32+log8+log11.8+2.5×0.102)/2=(2+0.903+1.072+0.255)/2=2.115LSI=pHpHₛ=7.82.115=5.685>0答案：LSI=+5.7，远>0，必须加酸或加阻垢剂。53.某水厂平流沉淀池长60m，宽12m，水深3.5m，水平流速v=5mm/s，进水流量Q=0.5m³/s。计算表面负荷及颗粒最小沉降速度，并判断沉速0.4mm/s颗粒去除率。解：水平流速v=5mm/s=0.005m/s过水面积A宽=12×3.5=42m²流量Q=A宽×v=42×0.005=0.21m³/s≠0.5m³/s，需重新核算实际过水断面A=Q/v=0.5/0.005=100m²水深H=3.5m，则池宽B=100/3.5=28.6m（原12m有误，按设计宽28.6m）沉淀池表面积A表=60×28.6=1716m²表面负荷q=Q/A表=0.5/1716=0.000291m/s=0.291mm/s停留时间t=长/v=60/0.005=12000s=3.33h最小沉速u₀=q=0.291mm/s颗粒u=0.4mm/s>u₀，去除率100%答案：表面负荷0.291mm/s，颗粒可完全去除。五、综合应用题（每题15分，共30分）54.某工业园区拟建再生水厂，原水为市政污水厂二级出水，规模3×10⁴m³/d，水质：COD60mg/L，BOD₅15mg/L，TN20mg/L，TP1.5mg/L，浊度8NTU，电导率1200μS/cm。出水要求：COD≤30mg/L，TN≤10mg/L，TP≤0.3mg/L，浊度≤1NTU，色度≤15度，满足GB/T18920—2020冲厕及绿化标准。任务：（1）提出两条可行主流程（绘流程框图并说明）；（2）比选能耗、药耗、污泥产量、占地、运维复杂度；（3）推荐最优流程并给出设计参数。解：流程A：二级出水→高效沉淀池（加PAC、PAM）→臭氧接触池（8mg/L）→上向流BAC→UF→次氯酸钠消毒→回用流程B：二级出水→MBR（缺氧/好氧+膜池）→臭氧→活性炭吸附罐→紫外消毒→回用比选：能耗：MBR需抽吸泵、曝气，电耗0.45kWh/m³；高效沉淀+UF约0.28kWh/m³。药耗：A需PAC30mg/L、臭氧8mg/L；B需碳源（反硝化）20mg/L、PAC15mg/L、臭氧5mg/L。污泥：A产化学污泥+BAC反洗水，干泥量2.1t/d；MBR剩余污泥1.6t/d，含水率更低。占地：