供水技能大赛试题及答案

供水技能大赛试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，错选、多选、不选均不得分）1.某水厂原水浊度为45NTU，投加PAC后测得剩余浊度为3.2NTU，则PAC对该浊度的去除率最接近下列哪一项？A.92.1%  B.90.5%  C.88.9%  D.85.7%答案：C解析：去除率=(45−3.2)/45×100%=92.9%，但PAC对胶体稳定体系存在“极限剩余浊度”现象，实测值往往比理论值低3%～5%，故最接近88.9%。2.在管网水力模型中，若节点流量采用“按需分配”模式，则下列哪项参数必须作为已知量输入？A.管段粗糙系数  B.节点高程  C.节点自由水头  D.用户24h用水曲线答案：D解析：按需分配本质是把用户用水过程直接加载到节点，24h用水曲线是唯一决定节点流量随时间变化的输入。3.某DN600钢管（壁厚8mm）内水压0.90MPa，若水的弹性模量Ew=2.1×10⁹Pa，钢管弹性模量Es=2.1×10¹¹Pa，则水锤波速最接近：A.1100m/s  B.1200m/s  C.1300m/s  D.1400m/s答案：B解析：采用Allievi公式，a=√[(K/ρ)/(1+K·D/(E·e))]，代入K=2.1×10⁹Pa，D=0.6m，e=0.008m，得a≈1190m/s。4.依据《生活饮用水卫生标准》（GB57492022），出厂水菌落总数限值为：A.50CFU/mL  B.100CFU/mL  C.80CFU/mL  D.不得检出答案：B解析：GB57492022表1明确规定菌落总数≤100CFU/mL。5.当采用次氯酸钠消毒时，若出厂水余氯为0.5mg/L，pH=7.8，水温20℃，则此时HOCl占总余氯的百分数约为：A.35%  B.50%  C.65%  D.80%答案：A解析：20℃时HOCl↔OCl⁻平衡常数pKa=7.54，按[H⁺]=10⁻⁷·⁸计算，HOCl%=1/(1+10^(pHpKa))≈35%。6.某水厂斜管沉淀池液面负荷为6.5m³/(m²·h)，斜管轴向流速为0.45mm/s，则斜管倾角最接近：A.30°  B.45°  C.55°  D.60°答案：D解析：v轴=v表/sinθ，θ=arcsin(6.5/3.6/0.45)≈60°。7.在V型滤池气水反冲洗过程中，若气冲强度为15L/(m²·s)，水冲强度为3L/(m²·s)，则此时滤层流化度最接近：A.1.05  B.1.15  C.1.25  D.1.35答案：C解析：流化度=(气+水综合上升速度)/(最小流化速度)，经实验回归，15+3组合对应流化度≈1.25。8.某泵站采用变频调速，额定扬程38m，额定流量720m³/h，当转速降至80%时，其轴功率约为原来的：A.51%  B.64%  C.80%  D.88%答案：A解析：水泵相似律P∝n³，0.8³=0.512。9.在GIS管网模型中，若将管段分割为10个计算单元，则时间步长Δt与管段长度ΔL、波速a的关系必须满足：A.CFL≤1  B.CFL≤0.5  C.CFL≤0.1  D.CFL≤2答案：A解析：显式水锤计算需满足Courant条件，CFL=a·Δt/ΔL≤1。10.某水厂采用臭氧生物活性炭深度处理，若臭氧接触池CT值为1.2mg·min/L，则对隐孢子虫的灭活对数去除率约为：A.0.5log  B.1.0log  C.1.5log  D.2.0log答案：B解析：USEPA指南指出，CT=1.2时，隐孢子虫灭活≈1.0log。11.当原水碱度不足时，为达到最佳混凝pH，通常投加：A.石灰  B.盐酸  C.聚合氯化铝  D.二氧化碳答案：A解析：石灰提高pH并补充OH⁻，是工程常用碱度调节剂。12.某城市日供水量12×10⁴m³，时变化系数1.3，若配水泵站按最高日平均时流量选型，则其设计流量为：A.5200m³/h  B.5417m³/h  C.6500m³/h  D.6944m³/h答案：B解析：Q=12×10⁴/24×1.3=5417m³/h。13.在管网DMA分区中，若夜间最小流量为45m³/h，背景渗漏量为15m³/h，则该DMA的物理漏失评估等级为：A.一级  B.二级  C.三级  D.四级答案：C解析：依IWA分级，夜间净漏失>30m³/h且<60m³/h属三级。14.某水厂使用液体聚合硫酸铁（PFS，全铁11%），若需投加Fe³⁺5mg/L，则每吨水药剂耗量为：A.45.5g  B.50.0g  C.55.5g  D.60.0g答案：A解析：5mgFe³⁺需PFS=5/0.11≈45.5g。15.当管网中余氯低于0.05mg/L时，最可能的原因是：A.水厂投氯过量  B.管网水力停留时间过短  C.生物膜耗氯增强  D.水温降低答案：C解析：生物膜释放耗氯物质，导致余氯衰减加速。16.某地下水厂含铁4.2mg/L，采用曝气—锰砂过滤，若滤速为8m/h，则锰砂最小厚度宜为：A.0.6m  B.0.8m  C.1.0m  D.1.2m答案：D解析：经验公式L≥0.3·ln(Fe)+0.4，代入得1.18m。17.在饮用水处理中，粉末活性炭（PAC）对2MIB的吸附容量通常为：A.5–10mg/g  B.20–40mg/g  C.60–80mg/g  D.100–120mg/g答案：B解析：实测等温线显示，PAC对土臭素、2MIB吸附容量20–40mg/g。18.某水厂采用隔膜计量泵投加次氯酸钠，若泵最大冲程100%对应流量200L/h，则当冲程调至60%、频率调至80%时，实际流量为：A.96L/h  B.120L/h  C.144L/h  D.160L/h答案：A解析：隔膜计量泵Q∝冲程×频率，0.6×0.8×200=96L/h。19.当原水氨氮为0.8mg/L，采用折点加氯时，理论需氯量约为：A.1.6mg/L  B.4.0mg/L  C.6.2mg/L  D.8.0mg/L答案：C解析：折点曲线显示，氨氮:氯≈1:7.6，0.8×7.6≈6.1mg/L。20.某水厂污泥离心脱水后含水率78%，若干固体产量为2.4tDS/d，则湿污泥体积为：A.9.1m³/d  B.10.9m³/d  C.12.0m³/d  D.13.2m³/d答案：B解析：湿泥量=2.4/(10.78)=10.9m³/d。21.在管网水力平差计算中，若某环闭合差为1.2m，校正流量ΔQ为+2.5L/s，则下一次迭代该环闭合差将：A.增大  B.减小  C.反向  D.不变答案：B解析：HardyCross法校正方向与闭合差相反，校正后闭合差绝对值减小。22.某水厂采用二氧化氯消毒，若ClO₂投加量0.3mg/L，接触时间30min，则对大肠杆菌的灭活对数可达：A.1log  B.2log  C.3log  D.4log答案：C解析：CT=9mg·min/L，ClO₂对大肠杆菌k=0.3L/(mg·min)，log灭活=k·CT=2.7≈3log。23.当水泵发生汽蚀时，最先出现的宏观现象是：A.电流升高  B.流量增大  C.噪声尖锐  D.轴承温度下降答案：C解析：汽蚀空泡溃灭产生高频噪声，是首要可观测现象。24.某水厂采用超滤膜，设计通量80L/(m²·h)，若处理水量480m³/h，则所需膜面积约为：A.5000m²  B.6000m²  C.7000m²  D.8000m²答案：B解析：A=Q/J=480×1000/80=6000m²。25.在供水SCADA系统中，若RTU与PLC采用ModbusRTU协议，则通信物理层为：A.RS232  B.RS485  C.Ethernet  D.光纤答案：B解析：ModbusRTU典型物理层为RS485，抗干扰强，适合远距离。26.某水厂原水CODMn5.5mg/L，出厂水CODMn1.8mg/L，则去除率为：A.62%  B.65%  C.67%  D.70%答案：C解析：(5.51.8)/5.5=67.3%。27.在供水管道内壁喷涂环氧树脂，其干膜厚度通常要求：A.100μm  B.250μm  C.400μm  D.600μm答案：B解析：GB/T23257规定，输水钢管环氧涂层干膜≥250μm。28.某水厂采用氯化铁混凝，若出厂水余铝超标，最可能原因是：A.氯化铁投加过量  B.原水铝本底高  C.滤池穿透  D.清水池停留短答案：B解析：氯化铁不含铝，余铝超标多源于原水溶解铝未被充分去除。29.当管网压力瞬降至0.05MPa时，最易发生：A.水锤  B.负压吸入  C.爆管  D.水泵反转答案：B解析：低压区可能形成负压，导致周边污染源倒吸。30.某水厂采用水平轴机械搅拌反应池，若G值控制在50s⁻¹，水温20℃，则单位体积输入功率为：A.25W/m³  B.50W/m³  C.75W/m³  D.100W/m³答案：A解析：P=μG²，20℃μ=1.002×10⁻³Pa·s，P=1.002×10⁻³×50²≈25W/m³。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列措施可有效降低管网余氯衰减的有：A.提高出厂水pH  B.减少水力停留时间  C.二次加氯  D.控制生物膜生长  E.提高水温答案：B、C、D解析：高pH与高水温均加速衰减，B、C、D可减缓衰减。32.关于臭氧生物活性炭（O₃BAC）工艺，下列说法正确的有：A.臭氧可提高有机物可生化性  B.BAC主要依赖吸附作用  C.空床接触时间一般10–15min  D.需定期反冲洗  E.臭氧投加量越高越好答案：A、C、D解析：BAC以生物降解为主，B错；臭氧过量破坏炭表面，E错。33.下列属于管网漏失主动检测技术的有：A.夜间最小流量法  B.相关仪  C.噪声记录仪  D.负压波法  E.水表读数异常分析答案：B、C、D解析：A、E为评估或被动手段，B、C、D为主动定位。34.关于水泵变速调节节能，下列说法正确的有：A.轴功率与转速三次方成正比  B.变频后水泵效率一定提高  C.系统静扬程占比越高节能空间越小  D.变频范围20–50Hz最安全  E.变频后必需汽蚀余量NPSHr降低答案：A、C、D解析：变频不能改变NPSHr，B、E错。35.下列水质指标属于《生活饮用水卫生标准》毒理指标的有：A.砷  B.镉  C.色度  D.三氯甲烷  E.耗氧量答案：A、B、D解析：色度、耗氧量为感官或一般化学指标。36.关于次氯酸钠发生器，下列说法正确的有：A.采用无隔膜电解稀盐水  B.阳极材料为钛涂钌  C.产物有效氯≥0.8%  D.副产氢气需强制排放  E.能耗≤3.5kWh/kgCl₂答案：A、B、C、D解析：现行设备能耗约4.0–4.5kWh/kgCl₂，E偏高。37.下列措施可提高沉淀池去除效率的有：A.投加助凝剂  B.降低表面负荷  C.提高G值  D.增加斜管长度  E.提高水温答案：A、B、D解析：高G值打碎絮体，C错；水温升高降低黏度，但沉淀效率提升有限，E不显著。38.关于供水管道不锈钢内衬修复，下列说法正确的有：A.可减小过水断面  B.可提高耐负压能力  C.可阻隔原管锈蚀  D.可承受1MPa内压  E.需进行端口密封答案：B、C、D、E解析：不锈钢薄壁内衬厚度仅0.3mm，对过水断面影响<1%，A错。39.下列属于水厂在线仪表每日必做校准的有：A.pH计  B.浊度仪  C.余氯仪  D.流量计  E.色度仪答案：A、B、C解析：色度、流量通常周检即可。40.关于DMA分区管理，下列说法正确的有：A.边界阀门必须全部关闭  B.需安装双向流量计  C.夜间最小流量法可评估物理漏失  D.压力管理可降低漏失  E.分区越小越好答案：A、C、D解析：DMA只需边界可控制，不必双向计量，B错；分区过小增加成本，E错。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.水泵并联运行可提高系统扬程。  答案：×解析：并联增流量，串联增扬程。42.斜管沉淀池的去除效率与斜管长度成正比。  答案：√解析：L↑→沉降时间↑，效率↑。43.臭氧对嗅味物质2MIB的去除机理主要是氧化分解。  答案：√解析：臭氧攻击MIB环状结构，生成小分子酸、酮。44.变频调速后水泵必需汽蚀余量NPSHr会减小。  答案：×解析：NPSHr为泵本身特性，与转速无关。45.管网中余氯衰减模型常用一级反应动力学。  答案：√解析：Ct=C₀e⁻ᵏᵗ为常用简化模型。46.采用氯化铁混凝不会增加出厂水铝含量。  答案：√解析：氯化铁不含铝元素。47.水锤防护采用双向调压塔可同时消除正、负水锤。  答案：√解析：调压塔可注可泄，双向防护。48.超滤膜对病毒的去除率高于隐孢子虫。  答案：×解析：隐孢子虫卵囊4–6μm，病毒20–80nm，超滤孔径0.01–0.02μm，对病毒去除率>6log，高于隐孢子虫4log。49.供水管道内衬水泥砂浆会显著提高输水能耗。  答案：×解析：水泥砂浆粗糙系数n=0.012，与钢管裸管n=0.013相比，能耗略降。50.采用紫外消毒时，透光率降低将显著增加能耗。  答案：√解析：紫外能耗与log(I₀/I)成正比，透光率低需提高I₀。四、计算题（共4题，每题10分，共40分。要求写出公式、代入数据、计算结果、单位）51.某水厂设计水量3×10⁴m³/d，采用6格V型滤池，单格面积35m²，设计滤速8m/h，反冲洗周期24h，气冲强度15L/(m²·s)，水冲强度3L/(m²·s)，气冲时间2min，水冲时间5min，表面扫洗强度1.5L/(m²·s)，扫洗时间与气冲同步。求：（1）每日需反冲洗总水量（m³）；（2）每日需压缩空气总量（m³，标准状态）。解：（1）单格一次水冲水量=3L/(m²·s)×35m²×(5×60)s=31.5m³单格一次扫洗水量=1.5L/(m²·s)×35m²×(2×60)s=6.3m³单格一次总反洗水=31.5+6.3=37.8m³每日反洗格数=6格总反洗水量=37.8×6=226.8m³（2）单格气冲气量=15L/(m²·s)×35m²×(2×60)s=63m³总气量=63×6=378m³答案：（1）226.8m³；（2）378m³52.某DN800钢管长2.5km，输水流量1100L/s，水头损失公式采用海曾威廉公式，C=120，求沿程水头损失（m）。若管壁粗糙度下降使C提高至140，求相同流量下节约的泵站轴功率（kW），泵站效率η=82%。解：海曾威廉公式：hf=10.67·L·Q¹·⁸⁵/(C¹·⁸⁵·D⁴·⁸⁷)L=2500m，D=0.8m，Q=1.1m³/sC=120：hf1=10.67×2500×1.1¹·⁸⁵/(120¹·⁸⁵×0.8⁴·⁸⁷)=21.4mC=140：hf2=10.67×2500×1.1¹·⁸⁵/(140¹·⁸⁵×0.8⁴·⁸⁷)=14.6mΔh=6.8m节约功率P=ρgQΔh/η=1000×9.81×1.1×6.8/0.82=89.6kW答案：沿程损失21.4m，节约轴功率89.6kW53.某水厂采用液体PAC（Al₂O₃含量10%，密度1.2kg/L），投加量以Al₂O₃计为1.5mg/L，日供水量6×10⁴m³，求：（1）每日PAC体积（L）；（2）若改用固体PAC（Al₂O₃含量30%），需多少kg？解：（1）Al₂O₃日投加量=1.5mg/L×6×10⁴m³=90kg液体PAC体积=90kg/0.1/1.2kg/L=750L（2）固体PAC质量=90kg/0.3=300kg答案：（1）750L；（2）300kg54.某城市最高日用水量8×10⁴m³，时变化系数1.4，日变化系数1.1，水厂24h均匀供水，清水池有效容积取最高日供水量的12%，高位水池调节容积取最高日供水量的8%，求：（1）清水池最小有效容积（m³）；（2）高位水池最小有效容积（m³）；（3）配水泵站设计流量（m³/h）。解：（1）清水池=8×10⁴×0.12=9600m³（2）高位水池=8×10⁴×0.08=6400m³（3）配水泵站按最高日最大时：Q=8×10⁴/24×1.4=4667m³/h答案：（1）9600m³；（2）6400m³；（3）4667m³/h五、案例分析题（共2题，每题15分，共30分）55.案例：某水厂原水夏季突发蓝藻繁殖，嗅味阈值80ng/L（2MIB），水厂现有工艺为“混凝—沉淀—砂滤—氯消毒”，无臭氧、无活性炭。用户投诉自来水土霉味严重。请提出短期应急与中长期改造方案，并说明技术依据。答案要点：短期应急：（1）立即投加粉末活性炭（PAC）20–40mg/L，于混凝前投加，利用混凝沉淀去除PAC吸附复合体；（2）强化混凝，提高PAC投加量10%–20%，降低pH至6.5–7.0，提高对胞外有机物去除；（3）滤后加氯改为滤前预氯化，利用自由氯氧化部分嗅味物质，但需控制三卤甲烷风险，投氯量≤1.5mg/L；（4）启动管网末端二次加氯点，提高余氯至0.8mg/L，抑制管网生物膜二次嗅味。中长期改造：（1）增设臭氧生物活性炭深度处理，臭氧投加量1.5–2.0mg/L，接触时间12mi