水处理技能大赛试题及答案

水处理技能大赛试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.下列哪种物质不属于水中常见的杂质（）A.悬浮物B.溶解气体C.微生物D.纯氧答案：D。水中常见杂质包括悬浮物、溶解气体和微生物等，纯氧不是水中常见杂质形式。2.混凝处理的目的主要是除去水中的（）A.悬浮物B.胶体C.悬浮物和胶体D.硬度答案：C。混凝处理是通过投加混凝剂使水中的悬浮物和胶体脱稳、凝聚，从而便于后续分离去除。3.活性炭过滤的作用主要是（）A.去除悬浮物B.去除有机物C.去除硬度D.杀菌消毒答案：B。活性炭具有较大的比表面积和丰富的微孔结构，能有效吸附水中的有机物。4.离子交换树脂的交联度越大，其（）A.交换容量越大B.机械强度越高C.交换速度越快D.再生越容易答案：B。交联度是离子交换树脂的重要性能指标，交联度越大，树脂的机械强度越高，但交换容量可能会降低，交换速度变慢，再生难度增加。5.反渗透膜的截留分子量一般在（）A.100-1000B.1000-10000C.10000-100000D.100000以上答案：A。反渗透膜能截留小分子物质，截留分子量一般在100-1000左右。6.水中的溶解氧对金属的腐蚀作用是（）A.促进腐蚀B.抑制腐蚀C.无影响D.视情况而定答案：A。水中溶解氧是一种强氧化剂，会加速金属的腐蚀过程。7.循环冷却水系统中，控制水垢生成的方法不包括（）A.加酸B.加阻垢剂C.降低水温D.增加排污量答案：C。加酸可以调节水的pH值，抑制水垢生成；加阻垢剂能防止水垢结晶；增加排污量可降低水中成垢离子浓度。降低水温不是控制水垢生成的常用方法。8.下列哪种消毒方法不属于化学消毒法（）A.氯气消毒B.紫外线消毒C.臭氧消毒D.二氧化氯消毒答案：B。紫外线消毒是利用紫外线的杀菌作用，属于物理消毒法，而氯气、臭氧、二氧化氯消毒是通过化学反应达到杀菌目的，属于化学消毒法。9.污泥脱水的目的是（）A.减少污泥体积B.提高污泥的稳定性C.便于污泥的运输和处置D.以上都是答案：D。污泥脱水可以降低污泥的含水量，减少污泥体积，提高污泥稳定性，同时便于污泥的运输和最终处置。10.活性污泥法中，污泥龄是指（）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.污泥在整个处理系统中的平均停留时间D.污泥的增长时间答案：C。污泥龄是指活性污泥在整个处理系统中的平均停留时间，它是活性污泥法的重要运行参数。11.生物膜法处理污水时，生物膜的主要组成成分不包括（）A.细菌B.真菌C.藻类D.病毒答案：D。生物膜主要由细菌、真菌、藻类等微生物组成，病毒一般不是生物膜的主要组成成分。12.电渗析过程中，离子交换膜的作用是（）A.分离阴阳离子B.增加溶液导电性C.吸附杂质离子D.提供反应场所答案：A。电渗析利用离子交换膜的选择透过性，分离阴阳离子，实现溶液的脱盐等目的。13.超滤膜的过滤精度一般在（）A.0.001-0.01μmB.0.01-0.1μmC.0.1-1μmD.1-10μm答案：B。超滤膜的过滤精度在0.01-0.1μm之间，能截留大分子有机物、胶体等。14.以下哪种水质指标反映了水中有机物的含量（）A.硬度B.碱度C.化学需氧量（COD）D.浊度答案：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，反映了水中有机物的含量。硬度主要指水中钙、镁等离子的含量；碱度与水中能接受质子的物质有关；浊度反映水中悬浮物的含量。15.曝气的主要作用是（）A.增加水中溶解氧B.搅拌混合污水C.去除水中杂质D.调节水的pH值答案：A。曝气的主要目的是向水中充入氧气，增加水中溶解氧含量，满足微生物代谢和氧化分解有机物的需要。二、填空题（每题2分，共20分）1.水的硬度主要是由水中的______和______离子引起的。答案：钙（Ca²⁺）；镁（Mg²⁺）2.常用的混凝剂有______、______等。答案：聚合氯化铝（PAC）；硫酸铝3.离子交换树脂根据活性基团的性质可分为______和______。答案：阳离子交换树脂；阴离子交换树脂4.反渗透过程中，水的渗透方向是从______浓度溶液向______浓度溶液。答案：低；高5.循环冷却水系统中，常见的腐蚀类型有______、______和缝隙腐蚀等。答案：均匀腐蚀；点蚀6.活性污泥法的主要运行参数有______、______和污泥回流比等。答案：污泥负荷；曝气时间7.生物膜法处理污水的工艺有______、______等。答案：生物滤池；生物转盘8.污泥处理的主要步骤包括______、______和最终处置。答案：浓缩；脱水9.消毒的目的是杀灭水中的______和______等有害微生物。答案：细菌；病毒10.电渗析过程中，需要在两极施加______，使离子在电场作用下定向移动。答案：直流电场三、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。（）答案：错误。沉淀法可以去除大部分悬浮物，但对于一些细小的悬浮物，可能无法完全去除，还需要结合其他处理方法。2.离子交换树脂可以重复使用，只需进行再生处理。（）答案：正确。离子交换树脂使用一段时间后，通过再生处理可以恢复其交换能力，实现重复使用。3.反渗透膜对所有物质都具有截留作用。（）答案：错误。反渗透膜对大部分溶质有截留作用，但对于一些小分子物质如气体等可能有一定的透过性。4.循环冷却水系统中，水温越高，结垢的可能性越小。（）答案：错误。一般情况下，水温越高，水中的溶解物质越容易达到过饱和状态，结垢的可能性越大。5.活性污泥法中，污泥浓度越高，处理效果越好。（）答案：错误。污泥浓度过高可能会导致污泥膨胀等问题，影响处理效果，需要保持合适的污泥浓度。6.生物膜法处理污水时，生物膜越厚越好。（）答案：错误。生物膜过厚会导致内部微生物处于缺氧状态，影响处理效果，需要控制生物膜的厚度。7.污泥脱水后，污泥的含水率可以降低到0。（）答案：错误。污泥脱水只能降低污泥的含水量，但无法将含水率降低到0。8.紫外线消毒对水中的所有微生物都有杀灭作用。（）答案：错误。紫外线消毒对一些微生物有较好的杀灭作用，但对于一些芽孢等具有较强抵抗力的微生物，可能效果不佳。9.电渗析过程中，离子交换膜不需要定期更换。（）答案：错误。离子交换膜在长期使用过程中会受到污染和损坏，需要定期更换以保证电渗析的正常运行。10.水中的溶解氧含量越高，对水生生物越有利。（）答案：错误。水中溶解氧含量过高或过低都可能对水生生物产生不利影响，需要保持在合适的范围内。四、简答题（每题10分，共30分）1.简述混凝处理的原理。答：混凝处理的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，周围形成双电层。当向水中投加混凝剂后，混凝剂水解产生的阳离子会中和胶体颗粒表面的负电荷，使双电层厚度减小，颗粒间的静电排斥力降低，从而使胶体颗粒更容易相互靠近而凝聚。-吸附架桥：混凝剂水解产生的高分子物质可以吸附在胶体颗粒表面，通过分子链的作用将多个胶体颗粒连接起来，形成较大的絮体。-网捕卷扫：混凝剂水解产生的沉淀物在形成过程中会像网一样将水中的胶体颗粒和悬浮物卷扫在一起，形成大的絮体沉淀下来。2.分析循环冷却水系统中水垢和腐蚀产生的原因，并说明相应的控制措施。答：-水垢产生的原因：循环冷却水在不断蒸发浓缩过程中，水中的成垢离子（如钙、镁等离子）浓度逐渐升高，当超过其溶解度时，就会形成水垢沉淀在设备表面。此外，水温升高、pH值变化等因素也会促进水垢的生成。控制措施：-加酸调节pH值，降低水中碳酸根离子浓度，抑制碳酸钙等水垢的生成。-投加阻垢剂，阻垢剂可以吸附在水垢晶体表面，阻止晶体的生长和聚集。-增加排污量，降低水中成垢离子的浓度。-腐蚀产生的原因：-水中的溶解氧是引起腐蚀的主要因素之一，它会与金属发生氧化反应。-水中的酸性物质（如二氧化碳、硫酸等）会降低水的pH值，加速金属的腐蚀。-水中的微生物会在金属表面形成生物膜，改变金属表面的电化学环境，促进腐蚀。控制措施：-投加缓蚀剂，缓蚀剂可以在金属表面形成一层保护膜，阻止腐蚀介质与金属接触。-去除水中的溶解氧，如采用热力除氧或化学除氧的方法。-控制水质，调节水的pH值，保持在合适的范围内。-控制微生物的生长，采用杀菌灭藻剂等方法。3.简述活性污泥法处理污水的基本原理和主要工艺流程。答：-基本原理：活性污泥法是利用活性污泥中的微生物群体来分解和去除污水中的有机物。活性污泥中的微生物以污水中的有机物为食物，通过新陈代谢作用将有机物分解为二氧化碳和水等无机物。同时，微生物在生长繁殖过程中会形成絮状的活性污泥，这些污泥具有良好的沉降性能，可以通过沉淀的方法与处理后的水分离。-主要工艺流程：-进水：污水首先进入曝气池，与回流的活性污泥混合。-曝气：在曝气池中，通过曝气设备向污水中充入空气，提供微生物生长所需的氧气，同时使污水和活性污泥充分混合。-反应：在曝气的条件下，微生物对污水中的有机物进行分解和代谢，将其转化为无机物。-沉淀：混合液进入二沉池，活性污泥在重力作用下沉淀下来，上清液作为处理后的水排出。-污泥回流：部分沉淀下来的活性污泥回流到曝气池前端，维持曝气池中一定的污泥浓度。-剩余污泥排放：多余的活性污泥作为剩余污泥排出系统，进行后续的处理和处置。五、计算题（10分）某污水处理厂采用活性污泥法处理污水，进水流量为2000m³/d，进水BOD₅浓度为200mg/L，出水BOD₅浓度为20mg/L。曝气池有效容积为1000m³，污泥浓度为3000mg/L。试计算：1.该污水处理厂的BOD₅去除率。2.曝气池的污泥负荷。解：1.BOD₅去除率计算公式为：$去除率=\frac{进水BOD₅浓度-出水BOD₅浓度}{进水BOD₅浓度}\times100\%$将进水BOD₅浓度$C_{in}=200mg/L$，出水BOD₅浓度$C_{out}=20mg/L$代入公式得：$去除率=\frac{200-20}{200}\times100\%=\frac{180}{200}\times100\%=90\%$2.污泥负荷计算公式为：$污泥负荷=\frac{进水BOD₅总量}{曝气池污泥总量}$进水BOD₅总量$Q\timesC_{in}$，其中$Q=2000m³/d$，$C_{in}=200mg/L=0