自来水净水工试题及答案

自来水净水工试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.自来水净水工艺中，混凝阶段的主要作用是（）A.去除水中悬浮物B.破坏胶体稳定性，促进颗粒聚集C.杀灭水中病原微生物D.降低水的硬度答案：B2.以下哪种混凝剂属于无机高分子混凝剂？（）A.硫酸铝B.聚合氯化铝（PAC）C.聚丙烯酰胺（PAM）D.硫酸亚铁答案：B3.沉淀池运行中，若出水携带大量矾花，最可能的原因是（）A.混凝剂投加量不足B.沉淀池表面负荷过低C.排泥周期过长导致污泥层过高D.原水浊度过低答案：C4.普通快滤池反冲洗的主要目的是（）A.去除滤料层中的截留物，恢复过滤能力B.调整滤料级配C.增加滤层厚度D.提高滤速答案：A5.二氧化氯消毒的主要优点是（）A.成本低，操作简单B.不会产生三卤甲烷等副产物C.持续消毒时间长D.对病毒灭活能力弱答案：B6.原水pH值对混凝效果影响显著，聚合氯化铝（PAC）的最佳混凝pH范围是（）A.4.0-5.5B.6.0-7.5C.8.0-9.5D.10.0-11.5答案：B7.滤池运行中，当滤层水头损失达到设计最大值时，应（）A.增加滤速B.停止过滤，进行反冲洗C.减少混凝剂投加量D.调整沉淀池排泥频率答案：B8.以下哪种指标是衡量水质生物稳定性的关键参数？（）A.浊度B.余氯C.氨氮D.可同化有机碳（AOC）答案：D9.预氧化工艺中，高锰酸钾投加量过多可能导致（）A.出水色度升高B.混凝效果增强C.消毒副产物减少D.滤池过滤周期延长答案：A10.平流式沉淀池的有效水深一般控制在（）A.1.0-1.5mB.2.0-3.5mC.4.0-5.5mD.6.0-7.0m答案：B11.机械搅拌澄清池的工作原理是（）A.利用水流自然沉淀B.通过机械搅拌促进泥渣循环，强化絮凝C.依靠滤料截留杂质D.通过气浮分离悬浮物答案：B12.测定水中余氯时，使用的主要试剂是（）A.酚酞指示剂B.硫代硫酸钠标准溶液C.邻联甲苯胺D.硝酸银溶液答案：C（注：实际常用DPD法，此处为简化表述）13.反渗透（RO）膜处理工艺主要用于去除水中的（）A.大分子有机物B.溶解性盐类C.胶体颗粒D.细菌答案：B14.原水氨氮浓度过高时，采用氯消毒可能导致（）A.余氯保持时间延长B.三卤甲烷生成量增加C.游离氯转化为结合氯，消毒效果下降D.浊度升高答案：C15.滤料层中“泥球”形成的主要原因是（）A.反冲洗强度过大B.滤料级配不合理C.反冲洗不彻底，截留物堆积结块D.原水浊度过低答案：C16.活性炭吸附工艺主要用于去除水中的（）A.悬浮物B.重金属离子C.溶解性有机物和异味物质D.细菌答案：C17.混凝过程中，“矾花”形成的主要阶段是（）A.快速混合阶段B.絮凝阶段C.沉淀阶段D.过滤阶段答案：B18.测定水的浊度时，标准物质是（）A.硫酸钡与氯化钡的混合悬浊液B.高岭土悬浊液C.二氧化硅粉末D.活性炭悬浊液答案：A（注：标准浊度单位NTU以福尔马肼为标准）19.以下哪种情况会导致沉淀池沉淀效率下降？（）A.表面负荷降低B.水温升高（黏度降低）C.原水颗粒沉降速度小于表面负荷对应的临界速度D.沉淀池长度增加答案：C20.液氯消毒时，水中pH值升高会导致（）A.次氯酸（HClO）比例增加，消毒效果增强B.次氯酸根（ClO⁻）比例增加，消毒效果减弱C.余氯稳定性降低D.三卤甲烷生成量减少答案：B二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.混凝剂投加量越大，混凝效果越好。（）答案：×（过量会导致胶体再稳）2.滤池反冲洗时，气水联合冲洗的效果优于单纯水冲洗。（）答案：√（气体扰动可更有效清除滤料间隙杂质）3.原水温度越低，混凝效果越好。（）答案：×（低温会降低分子运动速度，影响混凝）4.沉淀池排泥周期越短，越有利于出水水质。（）答案：×（过度排泥会浪费水量，需平衡）5.紫外线消毒无持续杀菌能力，需与氯消毒联合使用。（）答案：√（紫外线穿透性差，无后续消毒作用）6.水中溶解氧含量对铁、锰的去除无影响。（）答案：×（溶解氧是氧化去除铁、锰的必要条件）7.滤池运行中，滤速越高，出水浊度越低。（）答案：×（滤速过高会穿透截留物，导致浊度升高）8.聚合氯化铝（PAC）的pH适用范围比硫酸铝更广。（）答案：√（PAC水解受pH影响较小）9.测定余氯时，应在采样后立即检测，避免余氯挥发。（）答案：√（余氯易与水中有机物反应或挥发）10.活性炭吸附饱和后，可通过加热再生恢复吸附能力。（）答案：√（高温可分解吸附的有机物）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述自来水净水工艺的主要流程及其作用。答案：典型流程为：原水→预处理→混凝→沉淀→过滤→消毒→清水池→管网。（1）预处理：去除大颗粒杂质（如格栅）或氧化有机物（如预氯化）；（2）混凝：投加混凝剂破坏胶体稳定性，形成絮体；（3）沉淀：利用重力分离絮体与水；（4）过滤：通过滤料层截留微小颗粒和部分微生物；（5）消毒：杀灭病原微生物，确保水质安全；（6）清水池：储存、调节水量并保障消毒接触时间。2.混凝过程分为哪几个阶段？各阶段的操作要求是什么？答案：分为快速混合、絮凝两个阶段。（1）快速混合阶段：要求剧烈搅拌（搅拌强度G=500-1000s⁻¹），时间10-30秒，使混凝剂迅速均匀分散，与原水充分接触；（2）絮凝阶段：要求缓慢搅拌（G=20-70s⁻¹），时间15-30分钟，促进微小絮体碰撞聚集形成大而密实的矾花。3.滤池运行中常见的异常现象有哪些？如何处理？答案：常见异常及处理：（1）出水浊度升高：可能因滤速过高、滤料层有裂缝或反冲洗不彻底。处理措施：降低滤速、检查并修补滤层、加强反冲洗；（2）滤层水头损失增长过快：可能因原水浊度过高或混凝效果差，截留物过多。处理措施：调整混凝剂投加量，必要时缩短过滤周期；（3）滤料流失：反冲洗强度过大或滤料级配不合理。处理措施：降低反冲洗强度，检查滤料级配；（4）滤池表面出现“泥膜”：长期低滤速运行导致生物膜过度生长。处理措施：提高滤速或增加表面冲洗。4.简述二氧化氯消毒的原理及与液氯消毒的主要区别。答案：原理：二氧化氯（ClO₂）是强氧化剂，通过氧化微生物细胞内的酶或破坏其细胞膜结构达到杀菌效果。与液氯的区别：（1）消毒能力：ClO₂对病毒、芽孢的灭活能力优于液氯；（2）副产物：液氯易与有机物反应生成三卤甲烷（THMs）等致癌物质，ClO₂消毒副产物主要为亚氯酸盐（ClO₂⁻）和氯酸盐（ClO₃⁻），毒性较低；（3）pH影响：ClO₂消毒效果受pH影响小（pH=5-9均有效），液氯在pH>7时主要以ClO⁻存在，消毒效果下降；（4）持续消毒：液氯有持续余氯，ClO₂无持续杀菌能力（需配合其他消毒方式）。5.原水突然出现氨氮超标（如3.5mg/L，正常≤0.5mg/L），应如何调整净水工艺？答案：调整措施：（1）加强预处理：投加高锰酸钾或臭氧氧化氨氮，或增加生物预处理（如生物滤池）降解氨氮；（2）优化混凝：适当增加混凝剂投加量（如PAC），强化对有机物的去除（有机物是氨氮转化的基质）；（3）调整消毒工艺：避免单纯使用液氯（氨氮与氯反应生成结合氯，消毒效果下降），改用二氧化氯或紫外线消毒，减少氯投加量；（4）延长过滤周期：降低滤速，增加滤层对氨氮氧化产物（如亚硝酸盐）的截留；（5）监测预警：加密检测氨氮、亚硝酸盐、余氯等指标，防止出水氨氮或消毒副产物超标；（6）若为突发污染，可启动应急水源或投加吸附剂（如活性炭）吸附氨氮。四、计算题（每题10分，共20分）1.某净水厂设计处理水量为10万m³/d，原水浊度为200NTU，采用聚合氯化铝（PAC）作为混凝剂，投加浓度为15mg/L（以Al₂O₃计）。已知PAC固体药剂中Al₂O₃含量为30%，试计算每日PAC固体药剂的投加量（单位：kg）。答案：（1）计算每日处理水量：10万m³/d=100000m³/d；（2）计算PAC中Al₂O₃的每日投加量：100000m³/d×15mg/L=100000m³/d×15g/m³=1500000g/d=1500kg/d（注：1mg/L=1g/m³）；（3）计算PAC固体药剂投加量：1500kg/d÷30%=5000kg/d；答：每日需投加PAC固体药剂5000kg。2.取100mL过滤后的水样，用碘量法测定余氯，消耗0.01mol/L硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）标准溶液5.2mL。已知反应式为：Cl₂+2Na₂S₂O₃=2NaCl+Na₂S₄O₆，计算水样中余氯浓度（以Cl₂计，单位：mg/L）。答案：（1）计算硫代硫酸钠的物质的量：0.01mol/L×0.0052L=0.000052mol；（2）根据反应式，1molCl₂对应2molNa₂S₂O₃，故Cl₂的物质的量为0.000052mol÷2=0.000026mol；（3）计算Cl₂的质量：0.000026mol×70.9g/mol（Cl₂摩尔质量）=0.0018434g=1.8434mg；（4）余氯浓度：1.8434mg÷0.1L=18.434mg/L（注：此处可能存在误差，实际余氯浓度通常较低，可能题目数据为假设）；答：水样中余氯浓度约为18.4mg/L（保留一位小数）。五、案例分析题（每题15分，共30分）案例1：某净水厂近期沉淀池出水浊度持续偏高（正常≤5NTU，现为8-10NTU），经检查原水浊度（150NTU）、水温（25℃）、混凝剂投加量（PAC12mg/L）均与之前正常时一致。试分析可能原因及解决措施。答案：可能原因：（1）混凝效果下降：①PAC质量波动（如有效成分降低）；②原水水质变化（如有机物含量增加，消耗混凝剂）；③混合或絮凝设备故障（如搅拌器转速降低，混合不充分）；（2）沉淀池运行异常：①表面负荷过高（实际水量超过设计值）；②沉淀池配水不均匀（部分区域流速过快，矾花被带出）；③排泥不及时，污泥层过高（污泥上浮进入出水区）；④沉淀池隔墙或斜管（板）损坏，水流短路；（3）其他因素：原水pH值偏离PAC最佳范围（如pH<6或>8），导致混凝剂水解不充分；水温突变影响胶体稳定性（但题目中水温正常）。解决措施：（1）检测PAC药剂质量（如Al₂O₃含量），必要时更换药剂；（2）监测原水有机物（如UV₂₅₄）、pH值，若pH异常，投加碱（如石灰）调节；（3）检查混合池、絮凝池搅拌设备，确保转速符合要求（快速混合G=500-1000s⁻¹，絮凝G=20-70s⁻¹）；（4）核实实际处理水量，若超设计负荷，可通过调整运行滤池数量降低沉淀池负荷；（5）检查沉淀池配水系统（如穿孔墙是否堵塞），修复损坏的斜管（板）；（6）缩短排泥周期（如原每日排泥2次改为3次），降低污泥层高度；（7）进行烧杯试验，优化PAC投加量（如增加至14-16mg/L），观察矾花形成情况。案例2：某水厂采用“混凝-沉淀-过滤-氯消毒”工艺，夏季高温期间，清水池出水余氯（游离氯）从0.8mg/L降至0.3mg/L（标准≥0.3mg/L），但管网末端余氯仅0.1mg/L（标准≥0.05mg/L），用户反映水有异味。试分析原因及改进措施。答案：原因分析：（1）余氯消耗过快：①夏季水温高，微生物代谢活跃，消耗余氯；②原水有机物（如腐殖酸）含量增加，与氯反应生成消毒副产物（如THMs），消耗游离氯；③清水池停留时间不足（接触时间<30分钟），氯未充分发挥作用；④管网老化，管壁微生物（如硝化细菌）繁殖，消耗余氯；（2）消毒副产物生成：氯与有机物反应生成THMs、卤乙酸（HAAs）等，导致异味（如“氯仿味”）；（3）加氯点不合理：若仅在过滤后加氯，无法应对管网中的持续消耗，需考虑中途加氯（如管网中途节点补氯）。改进措施：（1）优化加氯方式：采用“前加氯+后加氯”联合消毒，前加氯（原水或混凝阶段）氧化有机物，减少后加氯消耗；后加氯（过