净水水处理考试题及答案

净水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.在水处理工艺中，胶体颗粒通常带负电荷，为了使其脱稳凝聚，常投加带正电荷的混凝剂。这种通过中和胶体电荷使其失去稳定性的机理称为（）。A.吸附架桥作用B.压缩双电层作用C.网捕卷扫作用D.电性中和作用2.《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定，饮用水的浑浊度限值为（），特殊情况下（如水源限制等情况）不超过（）。A.1NTU，3NTUB.3NTU，5NTUC.1NTU，5NTUD.0.5NTU，1NTU3.在理想沉淀池中，去除率仅与（）有关。A.池深B.水平流速C.颗粒沉速和表面负荷D.水力停留时间4.水处理中常用的氯消毒，当水中含有氨时，会与氯反应生成氯胺。氯胺的消毒能力（）游离性氯，但其消毒持久性（）游离性氯。A.高于，低于B.低于，高于C.等于，等于D.高于，高于5.快滤池反冲洗的目的是（）。A.冲洗滤料颗粒表面的泥球B.恢复滤料的截污能力C.清洗配水系统D.防止滤料板结6.现代水厂中，为了去除水中的有机物、嗅味及微量污染物，常采用的深度处理技术是（）。A.预氯化B.活性炭吸附C.石灰软化D.投加聚合氯化铝7.硫酸铝作为混凝剂，适用的pH值范围一般为（）。A.4.55.5B.6.57.5C.8.59.5D.任何pH值8.斜管沉淀池依据的是（）理论。A.浅池沉淀B.深度沉淀C.重力分离D.离心分离9.在折点加氯曲线上，折点之前的区域称为（）。A.折点后氯化区B.折点前氯化区C.化合余氯区D.自由余氯区10.下列哪种阀门在滤池中常用于控制反冲洗强度和气水分配？（）A.闸阀B.蝶阀C.球阀D.止回阀11.水中的硬度主要是指（）。A.钙、镁离子B.钙、铁离子C.镁、钠离子D.钙、钾离子12.臭氧氧化能力强于氯，但其在水中的稳定性较差，因此通常（）。A.需要现场制备，立即使用B.可以长期储存C.需要运输D.只能用于预处理13.平流式沉淀池的表面负荷（表面溢流率）单位通常为（）。A./B.mC.mD./14.当原水碱度不足，混凝剂水解产生酸度导致pH下降时，常投加（）来补充碱度。A.硫酸B.盐酸C.石灰或氢氧化钠D.氯化铁15.滤池的滤层通常由无烟煤、石英砂等组成，这种滤层称为（）。A.单层滤料B.双层及多层滤料C.均粒滤料D.上向流滤料16.紫外线消毒的杀菌效果主要取决于（）。A.紫外线的照射强度和接触时间B.水的浊度C.水的温度D.水的pH值17.水泵的扬程是指（）。A.水泵提升的高度B.单位重量液体通过水泵获得的能量C.水泵的流量D.水泵的功率18.在清水池的设计中，主要考虑调节（）的变化量。A.一级泵站流量B.二级泵站流量与一级泵站流量之差C.用户用水量D.水厂自用水量19.我国饮用水标准中，规定出厂水的游离余氯含量在接触30分钟后应不低于（）。A.0.1mg/LB.0.3mg/LC.0.5mg/LD.1.0mg/L20.微污染水源水的预处理中，生物预处理的主要目的是去除（）。A.重金属B.氨氮和有机物C.浊度D.细菌二、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，有多项是符合题目要求的。全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错得0分）1.下列哪些因素会影响混凝效果？（）A.水的pH值B.水温C.水中杂质浓度D.混凝剂投加量2.理想沉淀池的假设条件包括（）。A.颗粒处于自由沉淀状态B.水流在沉淀池内呈推流式流动C.颗粒沉速恒定D.颗粒碰到池底即认为被去除3.常用的消毒方法有（）。A.液氯消毒B.次氯酸钠消毒C.二氧化氯消毒D.紫外线消毒4.滤池运行过程中，可能导致“泥球”现象产生的原因有（）。A.长期反冲洗强度不够B.反冲洗配水不均匀C.原水浊度过高D.滤速过快5.水厂排泥水处理主要包括哪些工艺单元？（）A.排泥池B.浓缩池C.脱水机房D.消毒池6.下列关于V型滤池的描述，正确的有（）。A.采用均粒滤料B.采用气水反冲洗C.表面扫洗辅助D.属于快滤池的一种7.影响氯消毒效果的因素包括（）。A.接触时间B.pH值C.水温D.氨氮含量8.地下水除铁除锰常采用的方法是（）。A.氧化过滤法B.离子交换法C.反渗透法D.混凝沉淀法9.活性炭吸附法在水处理中的作用包括（）。A.去除有机物B.去除色度C.去除嗅味D.去除重金属（部分）10.预氯化可能带来的负面影响包括（）。A.产生消毒副产物B.增加水的致突变性C.水味变苦D.腐蚀管道三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.混凝过程中，通常需要先进行______混合，目的是使药剂迅速均匀地分散在水中，然后进行______，目的是使细小矾花絮凝成大颗粒絮体。2.我国《生活饮用水卫生标准》规定，总大肠菌群（MPN/100mL或CFU/100mL）不得______。3.平流式沉淀池的有效水深一般为______米，池长与宽之比不小于______。4.快滤池的工作周期通常根据______或______来确定。5.氯消毒时，HOCl的杀菌能力比OCl-______（填“强”或“弱”）约80倍。6.水中碱度主要由______、______和氢氧化物构成。7.悬浮颗粒在静水中的沉降速度主要与颗粒的______、______以及水的密度和粘度有关。8.滤池的反冲洗方式主要有______和______两种。9.臭氧具有很强的氧化性，但其半衰期短，因此在水处理中通常设置______池以破坏剩余臭氧。10.水厂污泥脱水常用的机械有板框压滤机、______和______。11.在水力循环澄清池中，利用______动能使泥渣回流，并在______区完成接触絮凝。12.原水中的藻类不仅增加浊度，还会堵塞滤料，增加______的消耗。四、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.混凝剂投加量越多，混凝效果一定越好。（）2.斜管沉淀池的排泥通常采用穿孔管排泥或机械排泥，因为其积泥容易产生厌氧发酵。（）3.滤池的水头损失随着过滤时间的延长而逐渐减小。（）4.紫外线消毒不会产生有害的消毒副产物，属于物理消毒法。（）5.水的硬度是指水中钙、镁离子的总浓度，碳酸盐硬度加热可以去除，非碳酸盐硬度加热不能去除。（）6.预臭氧氧化主要用于去除水中的大分子有机物和改善混凝效果。（）7.离子交换法不仅可以去除水的硬度，也可以去除水中的盐分（如苦咸水淡化）。（）8.水厂清水池的调节容积取决于二级泵站的供水曲线。（）9.折板反应池的能耗利用率高于隔板反应池，水流更接近推流式。（）10.二氧化氯消毒受pH值影响较小，且在水中不产生有机卤代物。（）五、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）1.简述胶体颗粒在水中稳定存在的主要原因。2.请画出折点加氯曲线的示意图（文字描述关键阶段），并简述折点氯化法的含义。3.简述快滤池反冲洗的原理及目的。4.比较普通快滤池和V型滤池的主要区别。5.简述影响氯消毒效果的主要因素。6.什么是“滤池成熟期”？它对水质有何影响？如何消除其影响？六、计算分析题（本大题共4小题，每小题15分，共60分）1.沉淀池计算：某水厂设计产水量为5×/d，水厂自用水系数取1.05。设计一座平流式沉淀池，表面负荷取q(1)计算沉淀池的总表面积。(2)计算沉淀池的有效容积。(3)若沉淀池有效水深取3.5m，计算沉淀池的长度（设长宽比L2.滤池反冲洗计算：某单层石英砂滤池，滤料粒径=0.8mm，孔隙率m=0.40，滤层厚度H=0.7m。反冲洗时水温为C（水的运动粘度(1)若采用单水反冲洗，设计反冲洗强度q=15L(2)根据反冲洗强度估算滤层膨胀率e（可使用经验公式或基本原理描述，此处简化计算：假设反冲洗上升流速等于颗粒最小悬浮流速，估算膨胀率；或使用公式e=，其中为膨胀后孔隙率，此处请描述计算逻辑并给出定性判断）。(3)计算该滤池单格面积为F=40时，反冲洗所需的水流量3.混凝剂投加量计算：某水厂原水流量为Q=2000/h。实验确定最佳投药量为15mg/(1)计算每小时需要投加的纯Al2O3质量。(2)计算每小时需要投加的PAC液体体积。(3)若配置成5的投加溶液（密度按水计），计算计量泵的流量。4.加氯量及余氯计算：某水厂设计水量10000/d，需氯量为(1)计算该水厂每日的理论耗氯量。(2)若氯瓶中的液氯气化体积为1kg液氯气化成约0.31氯气（标准状态下），且加氯机工作时的实际工况下，每日需要消耗多少体积的氯气（假设标准状态）？(3)简述加氯间设计的安全注意事项。七、参考答案及解析一、单项选择题1.D解析：压缩双电层是靠电解质离子降低电位，但具体到带异号电荷的混凝剂，主要是电性中和。虽然压缩双电层也是机理之一，但针对“带正电荷的混凝剂中和带负电胶体”最直接的描述是电性中和。2.A解析：GB5749-2006规定浊度限值1NTU，水源限制等特殊情况不超过3NTU。注意新版GB5749-2022已实施，但题目若按旧标或通用常考题，A为经典答案。若按2022版，浊度限值仍为1，特殊情况放宽。此处选A。3.C解析：理想沉淀池去除率E=/=/(4.B解析：氯胺（化合性氯）消毒能力弱于HOCl（游离性氯），但持续性强，管网中衰减慢。5.B解析：反冲洗主要目的是冲洗掉截留在滤层中的杂质，恢复截污能力。6.B解析：活性炭吸附是深度处理去除有机物、嗅味的典型技术。7.B解析：硫酸铝水解受pH影响大，最佳范围通常在6.5-7.5。8.A解析：斜管/斜板沉淀池基于浅池理论（=Q9.C解析：折点之前是化合余氯区（主要生成氯胺），折点之后是自由余氯区。10.B解析：蝶阀结构简单，适合大口径，常用于滤池反冲洗管路控制。11.A解析：硬度定义为Ca2+、Mg2+离子浓度。12.A解析：臭氧半衰期短，无法储存，需现场制备使用。13.B解析：表面负荷单位是/(·h)，即m/14.C解析：混凝剂水解产生H+，需投加碱度维持pH，石灰或氢氧化钠是常用碱剂。15.B解析：无烟煤+石英砂是双层滤料；再加一层如石榴石是三层。无烟煤在上，石英砂在下。16.A解析：紫外线消毒剂量=强度×时间。17.B解析：扬程是单位重量液体获得的能量（水头）。18.B解析：清水池调节一级泵站（均匀）和二级泵站（变流量）之间的差值。19.B解析：出厂水游离余氯接触30min不低于0.3mg/L，管网末梢不低于0.05mg/L。20.B解析：生物预处理（如生物接触氧化）主要利用微生物降解氨氮和可生物降解有机物。二、多项选择题1.ABCD解析：pH影响水解形态，水温影响反应速度和粘度，杂质浓度影响碰撞几率，投加量直接影响电中和及架桥。2.ABCD解析：理想沉淀池四个基本假设：自由沉淀、推流式、沉速恒定、碰到池底即被去除。3.ABCD解析：均为常见消毒方式。4.AB解析：反冲洗不彻底或不均匀是导致泥球的主要原因。5.ABC解析：排泥水处理流程：排泥池->浓缩->脱水->处置。消毒池是处理饮用水的，不是处理污泥的。6.ABCD解析：V型滤池特点：均粒滤料、气水反冲、表面扫洗、属于快滤池。7.ABCD解析：时间越长杀灭越彻底；HOCl比例受pH影响（低pH好）；温度影响反应速率；氨氮会消耗氯生成氯胺。8.A解析：地下水除铁锰主要是接触氧化过滤法（曝气+过滤）。9.ABCD解析：活性炭对有机物、色度、嗅味及部分重金属有吸附作用。10.AB解析：预氧化会与有机物反应生成三卤甲烷等副产物，增加致突变性。三、填空题1.快速；絮凝（或反应）2.检出（或0）3.3.0~3.5；44.水头损失（或达到最大值）；出水浊度（或超标）5.强6.碳酸氢根（重碳酸根）；碳酸根7.直径；密度8.水反冲洗；气水反冲洗9.剩余臭氧破坏（或清水）10.离心脱水机；带式压滤机11.喷嘴（或水射器）；第二反应室（或絮凝室）12.混凝剂四、判断题1.×解析：过量投加会导致胶体再稳（电荷反转），效果变差。2.√解析：斜管积泥难以排出，容易发酵产生气泡破坏斜管结构。3.×解析：滤层截留杂质，水头损失随时间增加。4.√解析：紫外线是物理消毒，无化学副产物。5.√解析：碳酸盐硬度（暂时硬度）加热煮沸可分解沉淀去除，非碳酸盐（永久硬度）不能。6.√解析：预臭氧主要作用是氧化铁锰、助凝、去除部分有机物。7.√解析：离子交换树脂可置换阴阳离子，用于软化或除盐。8.×解析：清水池调节容积取决于一级泵站送水曲线与二级泵站送水曲线的差值。9.√解析：折板改变流速方向，能耗利用高，更接近推流。10.√解析：二氧化氯优点正是受pH影响小且基本不生成THMs。五、简答题1.答：胶体颗粒在水中稳定存在的主要原因有：(1)动力学稳定性：颗粒极小，受布朗运动影响强烈，重力作用微弱，难以自然沉降。(2)带电稳定性：同性相斥，胶体颗粒表面带电（通常负电），形成双电层，当颗粒靠近时产生静电斥力（排斥势能峰），阻碍聚结。(3)水化膜作用：亲水胶体周围存在定向排列的水分子，形成水化膜，阻碍颗粒直接接触。2.答：示意图描述：横坐标为加氯量，纵坐标为余氯。曲线分为四区：第一区：OA段，加氯量与余氯成正比，无杂质氧化。第二区：AH段，折点前，氯与氨反应生成氯胺，余氯主要为化合性氯，先升后降。第三区：HB段，氯胺被氧化分解，余氯下降。第四区：BC段，折点后，余氯随加氯量成正比增加，主要为游离性氯。含义：折点氯化法是指加氯量超过折点（B点）的氯化消毒方法。此时水中氨和耗氯物质已被氧化殆尽，余氯主要为游离氯（HOCl,OCl-），消毒能力强，无嗅味。3.答：原理：利用反向水流（自下而上）作用于滤层，使滤料颗粒处于悬浮（膨胀）状态，并产生剪切力。滤料颗粒间的相互碰撞摩擦使截留在滤层中的污物脱落，随反冲洗水排出。目的：(1)清洗滤料，恢复滤料的清洁度。(2)恢复滤池的截污能力和产水能力。(3)消除滤层中的泥球和生物膜过度生长。4.答：主要区别：(1)滤料：普通快滤池多为级配滤料（粗细混杂）；V型滤池采用较粗的均粒滤料（d10较大，K80小）。(2)反冲洗方式：普通快滤池多为单水反冲洗（高强度）；V型滤池采用气水反冲洗（先气冲洗、气水同时冲洗、后水冲洗），并配有表面扫洗（V型槽横向扫洗）。(3)配水系统：V型滤池通常采用长柄滤头配水配气系统。(4)进水方式：V型滤池通过两侧V型槽进水，使得配水更均匀，且表面扫洗效果好。(5)运行周期：V型滤料截污量大，周期长。5.答：影响氯消毒效果的主要因素包括：(1)接触时间：接触时间越长，杀菌越彻底（符合CT值定律）。(2)pH值：影响HOCl和OCl-的比例。HOCl杀菌力强，低pH（酸性）条件下HOCl占比高，消毒效果好。(3)水温：温度越高，化学反应速度越快，消毒杀菌效果越好（但在高温时余氯衰减也快）。(4)水质：水中还原性物质（有机物、氨氮、铁锰等）会消耗氯，降低消毒效果。浊度会包裹细菌，影响氯的接触。(5)加氯量：需保证足够的余氯。6.答：定义：滤池成熟期（或滤池成熟）是指新滤料或刚反冲洗后的滤层，在过滤初期，滤层尚未完全形成生物膜或截污层，出水水质较差（如微生物泄漏、浊度去除率低）的一段时间。影响：在成熟期内，出水的微生物指标可能不达标，存在饮用安全风险。消除：(1)初滤水排放：将过滤开始后的一段时间（如15-30分钟）的初滤水排放掉，不进入清水池。(2)预氧化：加强预氯化或预臭氧，杀灭滤料表层细菌。六、计算分析题1.解：(1)计算沉淀池总表面积A设计流量Q表面负荷qA(2)计算沉淀池