水处理工试题及答案

水处理工试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.下列哪种物质不属于水中的杂质（）A.悬浮物B.溶解物C.胶体D.氧气答案：D。氧气是一种气体，通常以溶解态存在于水中，但它本身不是一般意义上的水中杂质。水中杂质主要分为悬浮物、溶解物和胶体三类。2.水中的硬度主要是由（）离子引起的。A.钙、镁B.钠、钾C.铁、锰D.铜、锌答案：A。水中的硬度主要是由钙（Ca²⁺）和镁（Mg²⁺）离子引起的，它们能与水中的碳酸根、硫酸根等阴离子结合形成沉淀，影响水的使用。3.活性炭吸附主要去除水中的（）A.悬浮物B.溶解性有机物C.重金属离子D.微生物答案：B。活性炭具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构，主要用于吸附水中的溶解性有机物，改善水的口感和气味。虽然它对部分重金属离子和微生物也有一定的去除作用，但不是主要功能。4.反渗透膜的孔径一般为（）A.0.1-1μmB.0.01-0.1μmC.0.001-0.01μmD.小于0.001μm答案：D。反渗透膜的孔径非常小，小于0.001μm，能够截留水中的绝大部分溶解盐类、胶体、微生物等。5.以下哪种消毒方法杀菌效果最好（）A.紫外线消毒B.臭氧消毒C.液氯消毒D.二氧化氯消毒答案：B。臭氧具有强氧化性，消毒能力强，杀菌速度快，能有效杀灭各种细菌、病毒和芽孢等微生物，且不会产生卤代烃等有害副产物。紫外线消毒只能对水体表面进行消毒，穿透力有限；液氯消毒会产生一些有害副产物；二氧化氯消毒效果也较好，但综合杀菌效果和安全性等方面，臭氧消毒相对更优。6.污泥的含水率从99%降低到98%，污泥体积减少（）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5答案：A。根据污泥体积与含水率的关系公式\(V_1/V_2=(100-P_2)/(100-P_1)\)（其中\(V_1\)、\(V_2\)分别为前后污泥体积，\(P_1\)、\(P_2\)分别为前后污泥含水率），代入\(P_1=99\%\)，\(P_2=98\%\)，可得\(V_1/V_2=(100-98)/(100-99)=2\)，即污泥体积减少一半。7.活性污泥法中，微生物的代谢底物主要是（）A.有机物B.无机物C.溶解氧D.微生物自身答案：A。活性污泥法是利用活性污泥中的微生物分解水中的有机物来净化水质，有机物是微生物的主要代谢底物，微生物通过分解有机物获取能量和营养物质。8.格栅的主要作用是（）A.去除水中的悬浮物B.去除水中的溶解性有机物C.去除水中的胶体物质D.去除水中的粗大漂浮物和悬浮物答案：D。格栅安装在污水处理厂的进水口，主要用于拦截污水中粗大的漂浮物和悬浮物，防止它们进入后续处理设备，以免造成设备堵塞和损坏。9.混凝过程中，混合阶段的搅拌速度一般为（）A.100-300r/minB.30-100r/minC.10-30r/minD.1-10r/min答案：A。混合阶段的目的是使混凝剂迅速、均匀地扩散到水中，与水中的胶体和悬浮物充分接触，因此需要较高的搅拌速度，一般为100-300r/min。10.以下哪种水质指标可以反映水中有机物的含量（）A.硬度B.碱度C.化学需氧量（COD）D.电导率答案：C。化学需氧量（COD）是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，它反映了水中受还原性物质污染的程度，主要是有机物，是衡量水中有机物含量的重要指标之一。硬度主要反映水中钙、镁离子的含量；碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量；电导率主要反映水中离子的浓度。11.曝气池中溶解氧的浓度一般控制在（）A.0-1mg/LB.1-2mg/LC.2-4mg/LD.4-6mg/L答案：C。曝气池中的溶解氧浓度需要维持在一定水平，以满足好氧微生物的代谢需求。一般控制在2-4mg/L较为合适，过低会导致微生物代谢受到抑制，过高则会造成能源浪费。12.离子交换树脂的再生剂一般选用（）A.盐酸B.硫酸C.氢氧化钠D.以上都可以答案：D。离子交换树脂根据其类型不同，再生剂的选择也有所不同。阳离子交换树脂一般用盐酸或硫酸进行再生，阴离子交换树脂一般用氢氧化钠进行再生。13.沉淀池的表面负荷是指（）A.单位时间内通过沉淀池单位面积的水量B.单位时间内沉淀池去除的悬浮物量C.沉淀池的有效容积与处理水量的比值D.沉淀池的停留时间答案：A。表面负荷又称溢流率，是指单位时间内通过沉淀池单位面积的水量，它是沉淀池设计和运行的重要参数之一。14.以下哪种废水处理工艺属于生物膜法（）A.活性污泥法B.氧化沟工艺C.生物接触氧化法D.A²/O工艺答案：C。生物膜法是使微生物附着在载体表面形成生物膜来处理废水的方法。生物接触氧化法就是典型的生物膜法，在填料上形成生物膜，通过生物膜中的微生物分解有机物。活性污泥法、氧化沟工艺和A²/O工艺都属于活性污泥法范畴，微生物以悬浮态存在于污水中。15.污泥回流比是指（）A.回流污泥量与进水流量的比值B.回流污泥量与曝气池混合液流量的比值C.曝气池混合液流量与进水流量的比值D.污泥排放量与进水流量的比值答案：A。污泥回流比是指回流污泥量与进水流量的比值，它是活性污泥法运行中的一个重要参数，用于维持曝气池中合适的污泥浓度。16.水质分析中，常用的水样保存方法不包括（）A.冷藏B.冷冻C.加入化学试剂D.加热答案：D。水样保存的目的是防止水样中的成分发生变化，常用的方法有冷藏、冷冻和加入化学试剂等。加热会使水样中的一些成分发生化学反应或挥发，不利于水样的保存。17.以下哪种气体不是污水处理过程中产生的有害气体（）A.硫化氢B.甲烷C.氧气D.氨气答案：C。污水处理过程中，由于有机物的分解和微生物的代谢，会产生硫化氢、甲烷和氨气等有害气体。硫化氢有剧毒，甲烷是易燃易爆气体，氨气有刺激性气味且对人体有害。氧气是维持好氧微生物代谢的必要气体，不是有害气体。18.反渗透系统中，保安过滤器的滤芯精度一般为（）A.1-5μmB.5-10μmC.10-20μmD.20-50μm答案：A。保安过滤器安装在反渗透装置之前，用于去除水中的细小颗粒和悬浮物，保护反渗透膜，其滤芯精度一般为1-5μm。19.以下哪种药剂不属于絮凝剂（）A.聚合氯化铝（PAC）B.聚丙烯酰胺（PAM）C.硫酸亚铁D.氢氧化钠答案：D。聚合氯化铝（PAC）和硫酸亚铁是常用的无机絮凝剂，聚丙烯酰胺（PAM）是常用的有机絮凝剂，它们都能使水中的胶体和悬浮物凝聚成较大的絮体，便于沉淀分离。氢氧化钠是一种强碱，主要用于调节水的pH值，不属于絮凝剂。20.活性污泥的主要组成成分不包括（）A.微生物B.有机物C.无机物D.溶解氧答案：D。活性污泥主要由微生物、有机物和无机物组成。微生物是活性污泥的核心，负责分解有机物；有机物是微生物的代谢底物；无机物则是污泥中的一些矿物质等成分。溶解氧是活性污泥系统运行的环境条件之一，不是活性污泥的组成成分。二、判断题（每题1分，共10分）1.水中的悬浮物可以通过沉淀的方法完全去除。（×）虽然沉淀是去除水中悬浮物的常用方法，但由于一些悬浮物的密度较小或存在胶体等因素，不能通过沉淀的方法完全去除，还需要结合其他处理工艺，如过滤等。2.反渗透膜可以截留所有的溶解盐类。（×）反渗透膜对大多数溶解盐类有很高的截留率，但并不是能截留所有的溶解盐类，仍有少量的盐分会透过膜。3.消毒过程中，消毒剂的投加量越大，消毒效果越好。（×）消毒剂的投加量需要控制在合适的范围内，投加量过大不仅会造成浪费，还可能产生有害副产物，对环境和人体健康造成危害。4.污泥脱水的目的是降低污泥的含水率，减少污泥体积。（√）污泥脱水可以去除污泥中的水分，降低含水率，从而减少污泥的体积，便于污泥的运输和处理处置。5.格栅的间隙越小，去除悬浮物的效果越好，但水头损失也越大。（√）格栅间隙越小，能拦截的悬浮物颗粒越小，去除效果越好，但同时水流通过格栅的阻力也会增大，水头损失增加。6.活性污泥法中，污泥龄越长，微生物的活性越高。（×）污泥龄过长，会导致微生物老化，活性降低，污泥的沉降性能变差。合适的污泥龄需要根据处理水质和工艺要求来确定。7.生物膜法比活性污泥法更耐冲击负荷。（√）生物膜法中微生物附着在载体表面形成生物膜，对水质和水量的变化有较好的适应性，比活性污泥法更耐冲击负荷。8.水中的硬度和碱度一定相等。（×）水中的硬度和碱度是两个不同的概念，硬度主要与钙、镁离子有关，碱度主要与碳酸根、碳酸氢根等阴离子有关，它们的含量不一定相等。9.离子交换树脂可以重复使用。（√）离子交换树脂在使用一段时间后，通过再生处理可以恢复其交换能力，从而可以重复使用。10.污水处理厂产生的污泥可以直接排放到环境中。（×）污水处理厂产生的污泥中含有大量的有机物、重金属和微生物等污染物，直接排放会对环境造成严重污染，需要进行妥善的处理处置，如填埋、焚烧、堆肥等。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述混凝的原理。混凝是指通过向水中投加混凝剂，使水中的胶体和悬浮物脱稳、凝聚成较大的絮体，以便于沉淀分离的过程。其原理主要包括以下几个方面：-压缩双电层：水中的胶体颗粒通常带有负电荷，在其周围形成双电层。当向水中投加电解质（混凝剂）时，电解质中的阳离子会中和胶体颗粒表面的负电荷，使双电层的厚度减小，颗粒间的静电斥力降低，从而使胶体颗粒易于相互碰撞凝聚。-吸附架桥：一些高分子混凝剂（如聚丙烯酰胺）具有长链结构，能在水中形成线性分子。这些分子可以吸附多个胶体颗粒，通过架桥作用将它们连接在一起，形成较大的絮体。-网捕卷扫：当混凝剂水解生成的金属氢氧化物沉淀在形成过程中，会像网一样将水中的胶体和悬浮物卷扫在一起，形成絮体沉淀。2.简述活性污泥法的基本原理和主要组成部分。活性污泥法的基本原理是利用活性污泥中的微生物，在有氧的条件下，将污水中的有机物分解为二氧化碳和水等无机物，从而达到净化水质的目的。其主要过程包括：-吸附阶段：污水中的有机物被活性污泥中的微生物吸附到细胞表面。-代谢阶段：微生物将吸附的有机物进行分解代谢，一部分用于自身的生长繁殖，另一部分转化为二氧化碳和水等无机物。-沉淀阶段：经过处理后的混合液进入沉淀池，活性污泥沉淀下来，实现泥水分离，沉淀后的污泥一部分回流到曝气池，继续参与处理过程，另一部分作为剩余污泥排出。活性污泥法的主要组成部分包括：-曝气池：是活性污泥法的核心处理单元，提供微生物分解有机物所需的溶解氧和反应场所。-沉淀池：用于实现泥水分离，使处理后的水与活性污泥分离。-污泥回流系统：将沉淀后的部分污泥回流到曝气池，维持曝气池中合适的污泥浓度。-剩余污泥排放系统：排出多余的污泥，以控制污泥龄和维持系统的稳定运行。-曝气系统：向曝气池中提供溶解氧，满足好氧微生物的代谢需求。3.简述反渗透系统的运行注意事项。反渗透系统的运行注意事项如下：-进水水质：反渗透膜对进水水质有严格的要求，需要控制进水的浊度、SDI（污染指数）、余氯、硬度等指标。浊度和SDI过高会导致膜污染，余氯会氧化膜材料，硬度高可能会导致膜结垢。因此，进水一般需要经过预处理，如过滤、活性炭吸附、软化等。-压力控制：反渗透系统的运行压力需要根据膜的型号和进水水质等因素进行合理控制。压力过低会影响产水量，压力过高可能会损坏膜元件。同时，要注意控制进水压力和浓水压力的差值，避免膜受到过大的压力差而损坏。-流量控制：要控制好进水流量、产水流量和浓水流量。进水流量过大可能会导致膜表面的流速过快，影响膜的截留效果；产水流量和浓水流量的比例需要根据系统设计进行合理调节，以保证膜的正常运行和防止浓差极化。-温度控制：反渗透膜的性能受温度影响较大，一般膜的最佳运行温度在25℃左右。温度过低会导致产水量下降，温度过高可能会影响膜的使用寿命。因此，需要根据实际情况对进水温度进行调节。-化学清洗：当反渗透膜出现污染或结垢时，需要进行化学清洗。化学清洗需要选择合适的清洗剂和清洗工艺，避免对膜造成损坏。清洗频率要根据膜的运行状况和进水水质等因素确定。-运行监测：要定期对反渗透系统的运行参数进行监测，如进水压力、产水压力、产水量、电导率、pH值等。通过监测数据及时发现系统运行中存在的问题，并采取相应的措施进行调整。四、计算题（每题10分，共20分）1.某污水处理厂日处理水量为5000m³，进水化学需氧量（COD）浓度为300mg/L，出水COD浓度为50mg/L，计算该污水处理厂每天去除的COD量。解：首先将进水和出水的COD浓度换算为以kg/m³为单位：进水COD浓度\(C_1=300mg/L=0.3kg/m³\)出水COD浓度\(C_2=50mg/L=0.05kg/m³\)根据公式\(m=(C_1-C_2)×Q\)（其中\(m\)为每天去除的COD量，\(Q\)为日处理水量）已知\(Q=5000m³/d\)则每天去除的COD量\(m=(0.3-0.05)×5000=1250kg/d\)答：该污水处理厂每天去除的COD量为1250kg。2.某活性污泥法曝气池的有效容积为1000m³，进水流量为200m³/d，污泥回流比为0.5，求曝气池的污泥龄。解：设进水污泥浓度为\(X_0\)，