水处理工考试题及答案

水处理工考试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.下列哪一种物质不是天然水中的主要杂质（）A.悬浮物B.胶体C.溶解物质D.氧气答案：D。天然水中的主要杂质包括悬浮物、胶体和溶解物质等，氧气虽然也会溶解在水中，但它不是主要的杂质类型。2.水中悬浮物的粒径一般在（）A.大于100nmB.1100nmC.小于1nmD.10100μm答案：A。悬浮物的粒径通常大于100nm，能在水中呈现悬浮状态。3.胶体在水中的稳定性主要是由于（）A.布朗运动B.水化作用C.同性电荷的排斥作用D.重力作用答案：C。胶体粒子带有同性电荷，彼此之间的排斥作用是其在水中保持稳定的主要原因。4.下列混凝剂中属于无机混凝剂的是（）A.聚丙烯酰胺B.聚合氯化铝C.聚二甲基二烯丙基氯化铵D.聚乙烯醇答案：B。聚合氯化铝是常见的无机混凝剂，其他选项均为有机高分子絮凝剂。5.混凝过程中，混合阶段的搅拌强度和时间要求是（）A.高强度短时间B.高强度长时间C.低强度短时间D.低强度长时间答案：A。混合阶段需要快速将混凝剂与原水充分混合，所以要求高强度短时间搅拌。6.沉淀过程中，理想沉淀池应符合的条件不包括（）A.颗粒处于自由沉淀状态B.水流水平流动C.颗粒沉到池底后不再被水流带走D.池体具有一定的深度答案：D。理想沉淀池的条件包括颗粒自由沉淀、水流水平流动、颗粒沉到池底后不再被水流带走等，池体深度并非理想沉淀池的特定条件。7.过滤的主要作用是去除水中的（）A.悬浮物和胶体B.溶解物质C.细菌D.病毒答案：A。过滤主要去除水中的悬浮物和胶体，使水得到进一步澄清。8.滤料的不均匀系数K80表示（）A.80%的滤料粒径小于该粒径B.80%的滤料粒径大于该粒径C.滤料中粒径为80μm的颗粒含量D.滤料粒径的分布情况答案：D。不均匀系数K80反映了滤料粒径的分布情况，K80值越大，说明滤料粒径越不均匀。9.以下哪种滤池属于快滤池（）A.普通快滤池B.无阀滤池C.虹吸滤池D.以上都是答案：D。普通快滤池、无阀滤池、虹吸滤池都属于快滤池的类型。10.反冲洗的主要目的是（）A.去除滤料表面的泥渣B.增加滤料的孔隙率C.降低滤料的水头损失D.以上都是答案：D。反冲洗可以去除滤料表面的泥渣，增加滤料的孔隙率，降低滤料的水头损失，使滤池恢复过滤能力。11.水中的溶解氧对金属管道的腐蚀作用是（）A.减缓腐蚀B.促进腐蚀C.无影响D.不确定答案：B。水中的溶解氧会与金属发生氧化反应，促进金属管道的腐蚀。12.下列哪种方法不能用于水的消毒（）A.紫外线消毒B.臭氧消毒C.活性炭吸附D.液氯消毒答案：C。活性炭吸附主要用于去除水中的有机物、异味等，不能用于消毒；紫外线、臭氧、液氯都可用于水的消毒。13.液氯消毒时，水中的余氯包括（）A.游离性余氯B.化合性余氯C.两者都是D.两者都不是答案：C。液氯消毒时，水中的余氯包括游离性余氯和化合性余氯。14.反渗透膜的脱盐率一般可达（）A.5060%B.6070%C.7080%D.90%以上答案：D。反渗透膜具有较高的脱盐能力，脱盐率一般可达90%以上。15.以下关于离子交换树脂的说法正确的是（）A.强酸性阳离子交换树脂的活性基团是SO3HB.弱碱性阴离子交换树脂的活性基团是NH2C.离子交换树脂可以反复使用D.以上都正确答案：D。强酸性阳离子交换树脂的活性基团是SO3H，弱碱性阴离子交换树脂的活性基团是NH2等，离子交换树脂通过再生可以反复使用。16.离子交换树脂的再生过程是（）A.使树脂恢复交换能力的过程B.去除树脂中杂质的过程C.使树脂吸附更多离子的过程D.以上都不对答案：A。离子交换树脂的再生是通过特定的再生剂使树脂恢复交换能力的过程。17.循环冷却水系统中，微生物繁殖会导致的问题不包括（）A.管道堵塞B.腐蚀加剧C.水质澄清D.降低冷却效率答案：C。微生物繁殖会在循环冷却水系统中形成生物黏泥，导致管道堵塞、腐蚀加剧、降低冷却效率等问题，不会使水质澄清。18.以下哪种方法可用于控制循环冷却水系统中的微生物（）A.投加杀生剂B.提高水温C.增加水流速度D.减少补水量答案：A。投加杀生剂是控制循环冷却水系统中微生物的常用方法。19.污水处理中，格栅的主要作用是（）A.去除大颗粒的悬浮物和漂浮物B.去除胶体物质C.去除溶解性有机物D.去除细菌答案：A。格栅主要用于去除污水中较大颗粒的悬浮物和漂浮物，防止其进入后续处理单元。20.活性污泥法处理污水的主要原理是（）A.物理吸附B.化学分解C.微生物的代谢作用D.以上都有答案：C。活性污泥法主要依靠微生物的代谢作用去除污水中的有机物等污染物。二、填空题（每空1分，共30分）1.天然水按其硬度可分为______和______。答案：软水；硬水2.水中的硬度主要是由______、______等离子引起的。答案：钙（Ca2+）；镁（Mg2+）3.混凝过程一般包括______、______和______三个阶段。答案：混合；反应；沉淀4.常用的助凝剂有______、______等。答案：聚丙烯酰胺；活化硅酸5.沉淀类型可分为______、______、______和______。答案：自由沉淀；絮凝沉淀；成层沉淀；压缩沉淀6.滤池的滤料应具有______、______、______等性能。答案：足够的机械强度；良好的化学稳定性；合适的粒径和级配7.水的消毒方法除了液氯消毒外，还有______、______、______等。答案：二氧化氯消毒；紫外线消毒；臭氧消毒8.反渗透膜的分离原理是______，通过施加压力使水透过膜，而盐分等杂质被截留。答案：半透膜原理9.离子交换树脂由______、______和______三部分组成。答案：高分子骨架；活性基团；可交换离子10.循环冷却水系统的水质稳定处理主要包括______、______和______等方面。答案：防垢；防腐；防微生物繁殖11.污水处理的基本方法可分为______、______和______。答案：物理处理法；化学处理法；生物处理法12.活性污泥法的运行方式有______、______、______等。答案：传统活性污泥法；阶段曝气活性污泥法；完全混合活性污泥法三、简答题（每题10分，共30分）1.简述混凝的原理。答：混凝原理主要包括以下几个方面：（1）压缩双电层：水中的胶体粒子带有同性电荷，彼此之间存在排斥力而保持稳定。加入混凝剂后，混凝剂水解产生的离子会压缩胶体粒子的双电层厚度，降低ζ电位，使胶体粒子间的排斥力减小，从而促进胶体凝聚。（2）吸附电中和：混凝剂水解产生的带相反电荷的离子或水解产物可以吸附胶体粒子表面的电荷，中和其电性，使胶体粒子的稳定性受到破坏，相互吸引而凝聚。（3）吸附架桥：高分子混凝剂具有长链结构，其链节上的活性基团可以吸附胶体粒子，将多个胶体粒子连接起来，形成较大的絮体，这种作用称为吸附架桥。（4）网捕作用：混凝剂水解产生的沉淀物在沉淀过程中可以网捕、卷扫水中的胶体和悬浮物，使其一起沉淀下来。2.简述过滤的机理。答：过滤的机理主要有以下几种：（1）筛滤作用：滤料层中的孔隙就像筛子一样，水中粒径大于滤料孔隙的悬浮物和胶体颗粒被截留在滤料表面，这是过滤的最基本作用之一。（2）沉淀作用：当水流过滤料层时，一些较小的颗粒在重力作用下会沉淀到滤料颗粒表面，尤其是在滤料的孔隙中水流速度较慢的区域，沉淀作用更为明显。（3）吸附作用：滤料表面具有一定的吸附能力，水中的胶体和细小颗粒可以被吸附在滤料表面。此外，滤料表面的一些化学物质也可能与水中的某些物质发生化学反应，进一步增强吸附效果。（4）接触凝聚作用：水中脱稳的胶体颗粒在水流通过滤料层时，与滤料颗粒接触，由于范德华力等作用而发生凝聚，附着在滤料颗粒表面。3.简述活性污泥法处理污水的基本流程及各部分的作用。答：活性污泥法处理污水的基本流程包括：（1）曝气池：是活性污泥法的核心处理单元。污水与回流的活性污泥在此充分混合，曝气设备向池中提供充足的氧气，活性污泥中的微生物在有氧条件下对污水中的有机物进行分解代谢，将其转化为二氧化碳、水和微生物自身的细胞物质等。（2）二次沉淀池：其作用是使曝气池流出的混合液进行泥水分离。活性污泥沉淀到池底，一部分作为回流污泥返回曝气池，以维持曝气池中一定的微生物浓度；另一部分则作为剩余污泥排出，以去除系统中增殖的微生物。（3）污泥回流系统：将二次沉淀池底部沉淀的活性污泥回流到曝气池，保证曝气池中有足够数量的微生物参与污水处理过程，维持系统的稳定运行。（4）剩余污泥排放系统：排出系统中因微生物增殖而产生的多余污泥，控制活性污泥的浓度和性质，防止污泥老化等问题。（5）曝气系统：通过曝气设备向曝气池提供氧气，满足微生物好氧代谢的需要，同时起到搅拌混合的作用，使污水、活性污泥和氧气充分接触。四、论述题（每题20分，共20分）1.结合实际，论述循环冷却水系统中水垢的形成原因、危害及控制方法。答：（1）水垢形成原因：循环冷却水中含有各种溶解物质，如钙、镁离子以及重碳酸根离子等。在循环冷却水系统运行过程中，水不断蒸发浓缩，水中这些溶解物质的浓度逐渐升高。当水中某些物质的离子积超过其溶度积时，就会发生沉淀反应。例如，水中的碳酸氢钙（Ca(HCO3)2）在受热或pH值升高时会分解为碳酸钙（CaCO3）沉淀，反应式为：Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O。此外，水中的镁离子与氢氧根离子等也可能形成氢氧化镁（Mg(OH)2）等沉淀，这些沉淀物质逐渐积累就形成了水垢。（2）危害：①降低传热效率：水垢的导热系数远低于金属材料，附着在换热器等设备的传热表面上会形成热阻，阻碍热量的传递，导致设备的传热效率大幅降低，增加能源消耗。例如，在冷凝器中，水垢的存在可能使冷凝温度升高，制冷设备的制冷效率下降，耗电量增加。②影响设备正常运行：水垢的积累会使管道内径变小，水流阻力增大，导致水泵等设备的运行能耗增加。严重时，水垢可能堵塞管道，影响循环冷却水的正常流动，甚至使整个循环冷却水系统无法正常运行。③加速设备腐蚀：水垢下的金属表面容易形成局部的缺氧环境，产生电化学腐蚀。同时，水垢中可能含有一些腐蚀性物质，如氯离子等，会进一步加剧金属的腐蚀，缩短设备的使用寿命。（3）控制方法：①水质软化：可以采用离子交换树脂法、石灰纯碱软化法等对补充水进行软化处理，降低水中钙、镁离子的含量，从源头上减少水垢形成的物质基础。例如，通过离子交换树脂去除水中的钙、镁离子，使补充水的硬度降低。②投加阻垢剂：阻垢剂可以通过螯合、分散、晶格畸变等作用阻止水垢的形成。例如，聚磷酸盐类阻垢剂可以与水中的钙、镁离子螯合，使其不能形成沉淀；有机膦酸盐类阻垢剂可以吸附在碳酸钙等晶体表面，改变晶体的生长形态，使其难以形成坚硬的水垢。③控制水质指标：严格控制循环冷却水的浓缩倍数，通过合理的排