水处理考试题及答案

水处理考试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1.5分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在水处理工程中，格栅主要用于去除污水中的（）。A.悬浮物B.胶体颗粒C.较大的漂浮物和悬浮物D.溶解性有机物2.理想沉淀池的沉降效率与（）有关。A.池深B.池长C.表面负荷D.水平流速3.混凝过程中，主要依靠压缩双电层和电中和作用起凝聚作用的药剂是（）。A.聚丙烯酰胺（PAM）B.三氯化铁C.石灰D.活性硅酸4.在活性污泥法中，污泥龄（生物固体停留时间）是指（）。A.曝气池内污泥总量与每日排放污泥量之比B.曝气池内污泥总量与每日回流污泥量之比C.每日排放污泥量与每日回流污泥量之比D.曝气池容积与每日进水流量之比5.下列关于平流式沉淀池的描述，错误的是（）。A.构造简单，管理方便B.适用于大型污水处理厂C.排泥较困难D.对冲击负荷和温度变化的适应能力较强6.滤池反冲洗的主要目的是（）。A.去除滤料层截留的杂质，恢复过滤能力B.消毒滤料C.调节滤池的pH值D.增加滤池的截污能力7.水的软化处理主要是为了去除水中的（）。A.钙、镁离子B.铁、锰离子C.氯离子D.硫酸根离子8.厌氧生物处理法一般不适用于处理（）。A.高浓度有机废水B.剩余污泥C.低浓度有机废水D.酒精发酵废水9.在生物脱氮工艺中，反硝化反应通常需要（）。A.好氧环境，有机物充足B.缺氧环境，有机物充足C.好氧环境，无机碳源D.厌氧环境，无机碳源10.臭氧氧化处理水时，其投加量通常取决于（）。A.水中的COD含量B.水中的细菌总数C.水中的色度和嗅味D.水中的硬度11.下列哪种消毒方法不会产生有害的消毒副产物？（）A.液氯消毒B.二氧化氯消毒C.臭氧消毒D.氯胺消毒12.活性污泥法的二沉池污泥回流比通常为（）。A.10%~20%B.25%~50%C.50%~100%D.100%~200%13.离子交换树脂在使用一段时间后，其交换能力下降，需要用再生剂进行再生。用于强酸性阳离子交换树脂的再生剂通常是（）。A.NaClB.HCl或H2SO4C.NaOHD.Ca(OH)214.SBR（序批式活性污泥法）反应池的一个运行周期通常不包括（）。A.进水阶段B.反应阶段C.沉淀阶段D.反冲洗阶段15.气浮法主要用于去除密度（）于水的微小悬浮物或乳化油。A.大B.小C.等于D.不确定16.在A²/O工艺中，除磷主要通过（）实现。A.聚磷菌在厌氧释磷、好氧吸磷B.反硝化菌的同化作用C.化学沉淀D.离子交换17.污泥脱水前，常需要进行调理，目的是（）。A.减少污泥体积B.改善污泥脱水性能C.杀灭病原菌D.提高污泥有机含量18.下列关于平流式隔油池的描述，正确的是（）。A.主要利用重力分离原理去除浮油B.可以去除乳化油C.停留时间越长，处理效果越好，无限制D.适用于处理含大量分散油和溶解油的废水19.紫外线消毒的穿透能力较弱，因此对（）要求较高。A.水的色度和浊度B.水的pH值C.水的温度D.水的总硬度20.某废水流量为100m³/h，COD浓度为500mg/L，则每日的COD总负荷为（）kg/d。A.50B.500C.1200D.12000二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有二项或二项以上是符合题目要求的。多选、少选、错选均不得分）1.影响混凝效果的主要因素包括（）。A.水温B.水的pH值C.水中杂质性质D.搅拌强度和时间2.活性污泥法运行中，常见的污泥膨胀原因包括（）。A.丝状菌大量繁殖B.溶解氧（DO）浓度过低C.进水营养比例失调（如缺氮磷）D.污泥负荷过低3.水体中氮、磷污染超标会导致（）。A.水体黑臭B.水体富营养化C.赤潮或水华D.地下水硬度升高4.生物膜法与活性污泥法相比，具有以下特点（）。A.剩余污泥量较少B.抗冲击负荷能力较强C.动力消耗较低D.不需要污泥回流系统5.污水处理厂中常用的污泥浓缩方法有（）。A.重力浓缩B.气浮浓缩C.离心浓缩D.压滤浓缩6.下列属于深度处理技术的是（）。A.活性炭吸附B.离子交换C.膜分离D.化学沉淀除磷7.影响厌氧消化效果的因素有（）。A.温度B.pH值和碱度C.搅拌混合D.有机负荷8.下列关于反渗透膜分离技术的描述，正确的有（）。A.能够截留几乎所有的离子和分子B.需要较高的操作压力C.浓水侧的污染物浓度会升高D.膜通量与操作压力无关9.水处理中常用的氧化剂包括（）。A.氯气B.臭氧C.高锰酸钾D.二氧化氯10.循环冷却水系统中的主要水质问题包括（）。A.结垢B.腐蚀C.微生物滋生D.悬浮物沉积三、填空题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。请将答案写在答题卡指定位置）1.废水的一级处理通常指去除废水中的______和______，主要采用物理处理法。2.理想沉淀池中，颗粒的沉淀轨迹由水平流速和______决定。3.混凝剂投加到水中后，主要经历______、______和絮凝三个阶段。4.活性污泥法中，衡量污泥沉降性能的指标是______，其值越______，污泥沉降性能越好。5.生物滤池由______、______和排水系统组成。6.厌氧消化过程通常分为水解酸化、______和______三个阶段。7.气浮法中，微气泡的产生方式主要有______、______和电解法。8.活性炭吸附再生方法中，______是目前应用最广泛的方法。9.在A/O脱氮工艺中，A段代表______，O段代表______。10.污泥脱水设备中，板框压滤机的脱水效果一般比带式压滤机______。11.二氧化氯消毒的能力强于氯气，且受______影响较小。12.水的硬度是指水中______和______离子的浓度。13.膜生物反应器（MBR）将______与______工艺有机结合在一起。14.城市污水典型的BOD5/COD比值一般在______左右，表明其可生化性较好。15.循环冷却水处理中，控制微生物滋生主要依靠投加______。四、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述沉淀池的四种类型及其主要去除的颗粒类型。2.试比较活性污泥法与生物膜法的优缺点。3.简述水体富营养化的成因、危害及控制对策。4.什么是污泥膨胀？简述丝状菌污泥膨胀的主要成因及控制措施。5.简述反渗透（RO）膜分离技术的基本原理及其在水处理中的应用范围。五、计算分析题（本大题共4小题，共40分。要求写出必要的计算公式、主要步骤和结果。）1.（10分）某污水处理厂设计流量Q=10000/d。设计一座平流式沉淀池，表面负荷（1）沉淀池的表面积A；（2）沉淀池的有效容积V；（3）若沉淀池有效水深H=2.5m，计算沉淀池的长度L2.（10分）某活性污泥曝气池，进水流量Q=5000/d，进水BO浓度=200mg/（1）计算曝气池的有效容积V；（2）计算水力停留时间（HRT）；（3）若每日剩余污泥量为1500kg/d，计算污泥龄3.（10分）某工业废水流量为100/h，悬浮物浓度为500mg/（1）计算每日需投加的干药剂量；（2）计算每日需投加的商品药剂体积（）；（3）若配置成10%的药液进行投加，计算每日配置的药液量。4.（10分）某生活污水采用SBR工艺处理，反应周期为6h，每个周期包括进水1h、反应2h、沉淀1h、排水排泥1h、闲置1h。设计流量Q=2000/（1）计算反应池的总有效容积；（2）确定SBR反应池的个数（建议采用2个或4个），并计算单个反应池的有效容积。参考答案与详细解析一、单项选择题1.C解析：格栅一般安装在污水处理厂的前端，用于拦截较大的漂浮物（如树枝、塑料袋等）和悬浮物，以保护后续水泵和管道设备不被堵塞。2.C解析：根据理想沉淀池理论，颗粒的去除率仅取决于其沉降速度和沉淀池的表面负荷（q=3.B解析：无机盐类混凝剂（如铝盐、铁盐）在水解过程中产生的高价金属离子，主要起压缩双电层和电中和作用。有机高分子聚合物（如PAM）主要起吸附架桥作用。4.A解析：污泥龄（SRT）是指曝气池系统内的活性污泥总量与每日从系统中排出的活性污泥量（包括剩余污泥和出水带走的污泥）之比，单位是天。5.C解析：平流式沉淀池排泥较困难是其主要缺点之一，特别是当采用静水压力排泥时，池底积泥可能无法完全排出。选项A、B、D均为其优点。6.A解析：滤池在运行过程中，滤料层截留了大量杂质，导致水头损失增加或出水水质恶化。反冲洗的目的是利用反向水流冲洗滤料，去除截留的杂质，恢复滤池的截污能力。7.A解析：水的硬度主要由钙、镁离子构成。软化处理的目的是去除水中的钙、镁离子，降低水的硬度。8.C解析：厌氧生物处理能耗低，能回收生物能（沼气），但处理速率慢，出水水质通常较高（COD仍较高），主要用于处理高浓度有机废水。对于低浓度有机废水，通常采用好氧生物处理更经济。9.B解析：反硝化反应是由反硝化菌在缺氧（DO<0.5mg/L）条件下，利用有机物作为碳源和电子供体，将硝酸盐氮还原为氮气的过程。10.A解析：臭氧是一种强氧化剂，其投加量主要取决于去除有机物（COD）的需求，同时也兼顾色度、嗅味和消毒。由于臭氧不稳定，通常不作为余氯指标。11.C解析：臭氧消毒不产生三卤甲烷（THMs）等氯化消毒副产物。液氯、氯胺消毒均会产生卤代消毒副产物；二氧化氯虽不产生THMs，但会产生亚氯酸盐等副产物，相对危害较小，但题目问“不会产生有害的消毒副产物”，通常指最典型的致癌副产物，臭氧是最优选项。但严格来说，臭氧分解产物氧气无害。注：在环保工程语境下，C是最佳答案。12.C解析：活性污泥法的二沉池污泥回流比（R）通常为50%~100%。对于传统活性污泥法，R一般在25%~75%之间，但为了维持曝气池内足够的MLSS，常设为50%~100%。13.B解析：强酸性阳离子交换树脂通常被氢型（H+）或钠型（Na+）使用。若用于软化或除盐，再生剂通常为HCl或H2SO4（恢复H+型）或NaCl（恢复Na+型）。题目问“再生剂”，通常指恢复交换能力的药剂，H型树脂用酸再生。14.D解析：SBR工艺的一个完整运行周期包括：进水、反应（曝气）、沉淀、排水（排泥）、闲置五个阶段。反冲洗是滤池的工艺，不属于SBR周期。15.B解析：气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体，粘附于废水中疏水性悬浮物或乳化油上，使其密度小于水而上浮到水面，从而实现固液分离。因此适用于密度小于水的颗粒。16.A解析：A²/O工艺中，聚磷菌在厌氧段释放磷，在好氧段过量摄取磷，通过排放富磷剩余污泥达到除磷目的。17.B解析：污泥调理（如投加化学混凝剂或热处理）的目的是改善污泥的脱水性能，降低比阻，使污泥更容易通过机械手段脱水。18.A解析：平流式隔油池利用油水密度差（油密度小于水），使油粒上浮到水面而去除，主要去除粒径较大的浮油。对于乳化油，需采用破乳、气浮等方法处理。19.A解析：紫外线穿透力弱，水中的色度、浊度、悬浮物会吸收或散射紫外线，显著降低消毒效果。因此对水的色度和浊度要求很高。20.C解析：COD总负荷=流量×浓度×时间系数。100/二、多项选择题1.ABCD解析：水温影响水解速度；pH值影响混凝剂水解形态；杂质性质（浓度、电荷、粒径）影响电中和和架桥作用；搅拌强度和时间影响胶体碰撞几率和絮体成长。2.ABC解析：丝状菌大量繁殖是污泥膨胀的直接原因；DO低、营养比例失调（N、P不足）、低负荷（F/M过低）均是诱发丝状菌膨胀的环境因素。注意：D选项“污泥负荷过低”通常导致非丝状菌膨胀（黏性膨胀）或丝状菌膨胀（如低负荷丝状菌），但一般教科书将“污泥负荷过高”也列为丝状菌膨胀原因之一。本题选ABC最为稳妥，D项视具体丝状菌种类而定，但通常高负荷易导致丝状菌过度生长，低负荷易导致非丝状菌膨胀。实际上，低负荷（食微比小）有利于丝状菌生长（因Ks小），故D也可选。但标准答案通常包含ABC。在此严格解析下，ABC是核心因素。3.BC解析：氮、磷是植物生长的营养元素。过量排放会导致水体富营养化（B），进而引发藻类过度繁殖，出现赤潮（海水）或水华（淡水）（C）。水体黑臭（A）通常由有机物厌氧分解造成；地下水硬度升高（D）通常由钙镁盐溶解造成。4.ABC解析：生物膜法中微生物固着在载体上，食物链较长，剩余污泥量少（A）；抗冲击负荷能力强（B）；不需污泥回流（D），但动力消耗不一定比活性污泥法低（C），且高负荷生物滤池可能需要出水回流。选项C表述为“动力消耗较低”不完全准确，但在某些特定情况下（如无回流）成立。通常对比优缺点时，ABC常被提及。注：生物滤池可能需要较高的水头落差，动力消耗未必低。但作为典型对比题，A、B、D是明确区别。若选ABC，则C指无需曝气能耗（针对生物接触氧化等需曝气，生物滤池不需要）。对于生物滤池，C是成立的。5.ABC解析：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩均为污泥浓缩方法。压滤浓缩属于脱水方法，虽然也有浓缩效果，但分类上属于脱水。6.ABC解析：深度处理（或三级处理）旨在进一步去除二级处理出水中难降解有机物、氮磷及微量污染物。活性炭吸附（A）、离子交换（B）、膜分离（C）均为典型深度处理技术。化学沉淀除磷（D）通常可在二级处理中同步进行，也可作为深度处理，视工艺流程而定。一般ABC最为典型。7.ABCD解析：温度、pH值/碱度、搅拌、有机负荷、营养元素、有毒物质等均显著影响厌氧消化过程。8.ABC解析：反渗透（RO）是高压驱动过程，能截留离子和分子（A）；需要高压（B）；浓水侧浓度升高（C）；膜通量与操作压力成正比（D错误）。9.BCD解析：氯气（A）主要作为消毒剂，氧化能力相对较弱，且产生副产物。臭氧（B）、高锰酸钾（C）、二氧化氯（D）均作为强氧化剂用于氧化去除有机物或脱色消毒。10.ABCD解析：循环冷却水系统由于蒸发浓缩，易导致结垢（A）；由于水温适宜和富营养，易滋生微生物（C）；由于水流和电解质作用，易导致腐蚀（B）；空气中灰尘进入导致悬浮物沉积（D）。三、填空题1.悬浮物；漂浮物2.垂直沉降速度3.混合；凝聚（或脱稳）4.污泥容积指数（SVI）；小5.池体；滤料6.产酸；产甲烷（或产甲烷化）7.散气（或布气）法；溶气法8.热再生9.缺氧；好氧10.高11.pH值12.钙；镁13.生物处理；膜分离14.0.4~0.6（或0.5）15.杀生剂（或杀菌灭藻剂）四、简答题1.简述沉淀池的四种类型及其主要去除的颗粒类型。答：（1）自由沉淀池：主要去除悬浮物颗粒在沉淀过程中互不干扰，颗粒独自沉降，颗粒形状、尺寸、密度不发生变化的颗粒。如沉砂池。（2）絮凝沉淀池：颗粒在沉淀过程中发生絮凝作用，尺寸和质量随深度增加而变大，沉降速度加快。如活性污泥二沉池上部。（3）区域沉淀（或成层沉淀）池：颗粒浓度高，颗粒间发生干扰，形成清晰的泥水界面，整体下沉。如二沉池下部污泥斗、浓缩池。（4）压缩沉淀池：颗粒浓度极高，颗粒间相互接触并支撑，上层颗粒挤压下层颗粒，排出间隙水。如污泥浓缩池底部。2.试比较活性污泥法与生物膜法的优缺点。答：活性污泥法优点：处理效果好，出水水质高；对水质水量的适应性强（有一定缓冲能力）；剩余污泥量相对较少（传统工艺）；运行经验丰富。缺点：需设污泥回流和剩余污泥排放系统，运行管理较复杂；易发生污泥膨胀；曝气能耗高；占地面积较大（传统池型）。生物膜法优点：微生物固着生长，抗冲击负荷能力强；无污泥膨胀之虞；剩余污泥量少（食物链长）；动力消耗较低（如生物滤池无需曝气）；便于运行管理。缺点：滤料易堵塞，需定期反冲洗（如生物滤池）；处理负荷较低（传统生物滤池）；滤料费用较高，基建投资可能较大；出水悬浮物较高，需后处理。3.简述水体富营养化的成因、危害及控制对策。答：成因：主要是由于氮、磷等植物性营养元素大量进入湖泊、海湾等缓流水体，引起藻类及浮游生物爆发性繁殖。危害：藻类过度繁殖消耗水中溶解氧，导致鱼类死亡；藻类死亡分解产生恶臭和毒素（如微囊藻毒素）；水体透明度下降，影响景观；破坏水体生态平衡。控制对策：（1）外源性控制：截污纳管，减少工业废水和生活污水中氮、磷的排放；推广使用无磷洗涤剂；控制农业面源污染（减少化肥流失）。（2）内源性控制：疏浚底泥，去除内源性营养盐；引水冲刷，稀释营养盐浓度。（3）生态修复：种植水生植物，恢复生态多样性；生物调控（投放食藻鱼类）。（4）物理化学处理：除磷脱氮的深度处理；原位曝气等。4.什么是污泥膨胀？简述丝状菌污泥膨胀的主要成因及控制措施。答：定义：污泥膨胀是指活性污泥法中，二沉池污泥沉降性能恶化，SVI值异常升高（通常>150mL/g），污泥随出水流失，导致处理效果下降的现象。丝状菌污泥膨胀成因：（1）溶解氧（DO）过低：丝状菌比表面积大，更利于摄取低浓度DO。（2）进水营养比例失调：BOD:N:P比例失调，缺氮、磷或微量元素。（3）进水有机负荷过低或过高：低负荷利于丝状菌生长（动力学选择性）；高负荷导致DO不足。（4）pH值偏低。控制措施：（1）工艺调控：提高曝气池DO浓度；调整进水营养投加；调整污泥负荷（如设前置选择器）。（2）投加化学药剂：投加液氯、漂白粉、过氧化氢等杀灭丝状菌（注意控制剂量）。（3）改变运行方式：采用SBR等间歇工艺。5.简述反渗透（RO）膜分离技术的基本原理及其在水处理中的应用范围。答：基本原理：反渗透是利用半透膜，在压力作用下，只允许水分子透过，而截留水中的溶质（包括离子、有机物、胶体等）。当施加在浓水侧的压力大于溶液的渗透压时，水分子将逆向（自然渗透的反方向）通过半透膜，实现溶剂与溶质的分离。应用范围：（1）海水淡化、苦咸水脱盐制备饮用水。（2）纯水、高纯水制备（如电子工业超纯水、锅炉补给水）。（3）废水深度处理及回用（如电镀废水、化工废水回用）。（4）食品、医药工业中的液体浓缩和分离。五、计算分析题1.解：（1）计算沉淀池表面积A公式：AQA（2）计算沉淀池有效容积V公式：VV（3）计算沉淀池长度L已知H=2.5m，且V=A·H