水处理试题及答案

水处理试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种物质不属于天然水中的杂质（）A.悬浮物质B.胶体物质C.溶解物质D.氢气答案：D。天然水中杂质主要包括悬浮物质（如泥沙、藻类等）、胶体物质（如腐殖质等）、溶解物质（如各种离子、气体等），氢气在天然水中极难存在，不属于常见杂质。2.水中悬浮颗粒的粒径一般在（）以上。A.1nmB.1μmC.1mmD.1cm答案：B。水中悬浮颗粒粒径一般在1μm以上，肉眼可见或在显微镜下清晰可见。3.胶体颗粒具有稳定性的主要原因是（）A.布朗运动B.表面电荷C.水化作用D.以上都是答案：D。胶体颗粒的布朗运动使其不易沉降，表面电荷产生的静电斥力阻止颗粒相互靠近聚集，水化作用在颗粒表面形成水化膜也增加了稳定性。4.下列混凝剂中，属于无机高分子混凝剂的是（）A.硫酸铝B.三氯化铁C.聚合氯化铝D.聚丙烯酰胺答案：C。硫酸铝和三氯化铁是传统的无机混凝剂，聚丙烯酰胺是有机高分子絮凝剂，聚合氯化铝是无机高分子混凝剂。5.混凝过程中，混合阶段的搅拌强度和时间要求是（）A.搅拌强度大，时间短B.搅拌强度大，时间长C.搅拌强度小，时间短D.搅拌强度小，时间长答案：A。混合阶段需要快速将混凝剂与原水充分混合，所以搅拌强度大，时间短，一般在1030s。6.沉淀类型中，颗粒在沉淀过程中相互聚合，其尺寸、质量均随深度而增大的是（）A.自由沉淀B.絮凝沉淀C.拥挤沉淀D.压缩沉淀答案：B。絮凝沉淀中颗粒在沉淀过程中相互碰撞聚合，尺寸和质量不断增大。7.理想沉淀池的沉淀效率与（）有关。A.池深B.池长C.表面负荷D.水平流速答案：C。理想沉淀池的沉淀效率只与表面负荷有关，与池深、池长、水平流速等无关。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.小于该粒径的滤料占80%D.大于该粒径的滤料占80%答案：A。滤料的不均匀系数K80是指通过滤料重量80%的筛孔孔径与通过滤料重量10%的筛孔孔径之比，这里80%的滤料粒径小于该粒径。9.快滤池反冲洗的目的是（）A.去除滤料表面的截留物B.提高滤料的机械强度C.降低滤料的孔隙率D.增加滤料的比表面积答案：A。快滤池反冲洗是为了去除滤料表面截留的杂质，恢复滤池的过滤性能。10.以下哪种消毒方法会产生三卤甲烷等副产物（）A.氯气消毒B.二氧化氯消毒C.臭氧消毒D.紫外线消毒答案：A。氯气消毒时，水中的有机物与氯反应会产生三卤甲烷等副产物。11.水的硬度主要是由（）引起的。A.钠离子B.镁离子C.氯离子D.硫酸根离子答案：B。水的硬度主要由钙、镁离子引起，其中镁离子是导致硬度的重要离子之一。12.离子交换树脂的活性基团中，能与水中阳离子进行交换的是（）A.酸性基团B.碱性基团C.中性基团D.两性基团答案：A。离子交换树脂的酸性活性基团（如SO3H等）能与水中阳离子进行交换。13.电渗析过程中，阳离子交换膜只允许（）通过。A.阳离子B.阴离子C.水分子D.所有离子答案：A。阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。14.反渗透膜的脱盐率一般可达（）A.50%60%B.60%70%C.70%80%D.90%以上答案：D。反渗透膜的脱盐率一般在90%以上，能有效去除水中的大部分盐分和杂质。15.以下哪种废水处理方法属于物理化学法（）A.活性污泥法B.生物膜法C.吸附法D.稳定塘法答案：C。活性污泥法和生物膜法是生物处理法，稳定塘法也是生物处理法，吸附法属于物理化学法。二、填空题（每空1分，共20分）1.天然水中的溶解气体主要有（氧气）和（二氧化碳）等。2.混凝过程一般可分为（混合）、（絮凝）和（沉淀分离）三个阶段。3.常用的助凝剂有（聚丙烯酰胺）、（活化硅酸）等。4.沉淀池的类型按水流方向可分为（平流式）、（辐流式）和（竖流式）三种。5.滤池的冲洗方式有（水冲洗）、（气水冲洗）等。6.消毒的主要目的是杀灭水中的（致病微生物）。7.水的软化方法主要有（离子交换法）、（药剂软化法）等。8.离子交换树脂由（骨架）和（活性基团）两部分组成。9.电渗析是利用离子交换膜的（选择透过性）和（电场作用）使水中离子发生迁移。10.废水的生物处理方法可分为（好氧生物处理）和（厌氧生物处理）两大类。11.活性污泥具有很强的（吸附）和（氧化分解）有机物的能力。12.生物膜法的主要类型有（生物滤池）、（生物接触氧化池）、（生物流化床）等。三、名词解释（每题4分，共20分）1.浊度浊度是表示水中悬浮颗粒等阻碍光线透过的程度的指标，它反映了水中胶体和悬浮颗粒的含量。浊度的单位通常为NTU（散射浊度单位），其值越高，说明水中的悬浮和胶体物质越多，水越浑浊。2.凝聚凝聚是指在水中加入电解质，使胶体颗粒表面的电荷被中和，从而降低胶体颗粒之间的静电斥力，使胶体颗粒相互聚集的过程。凝聚主要是通过压缩双电层、吸附电中和等作用实现的。3.过滤周期过滤周期是指滤池从开始过滤到停止过滤进行反冲洗之间的运行时间。它受到原水水质、滤速、滤料性能等多种因素的影响。过滤周期的长短直接影响滤池的运行效率和维护成本。4.污泥龄污泥龄是指曝气池中活性污泥的平均停留时间，也就是曝气池中活性污泥全部更新一次所需的时间。污泥龄是活性污泥法运行中的一个重要参数，它影响着活性污泥中微生物的组成和活性。5.污泥容积指数（SVI）污泥容积指数（SVI）是指曝气池混合液经30min沉淀后，每克干污泥所占的容积，单位为mL/g。SVI反映了污泥的沉降性能，SVI值过高，污泥沉降性能差，易发生污泥膨胀；SVI值过低，污泥颗粒细小紧密，活性较低。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述混凝的作用原理。答：混凝的作用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电荷，在其周围形成双电层。加入混凝剂（电解质）后，电解质中的离子会压缩胶体颗粒的双电层厚度，降低ζ电位，使胶体颗粒之间的静电斥力减小，从而相互靠近聚集。吸附电中和：混凝剂水解产生的带正电的水解产物可以吸附胶体颗粒表面的负电荷，中和其表面电荷，使胶体颗粒的稳定性受到破坏，进而聚集。吸附架桥：高分子混凝剂具有线性结构，其分子链上的活性基团可以吸附多个胶体颗粒，将它们连接起来，形成较大的絮体，这种作用称为吸附架桥。网捕作用：混凝剂水解产生的沉淀物在形成过程中，会像网一样捕捉水中的胶体和悬浮颗粒，使其沉淀下来。2.比较平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池的优缺点。答：平流式沉淀池：优点：①沉淀效果好，对水量和水质变化适应性强；②结构简单，施工方便；③排泥较方便。缺点：①占地面积较大；②配水不易均匀，易出现短流现象；③多斗排泥时，每个斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大。辐流式沉淀池：优点：①适用于大、中、小型污水处理厂；②池体容量大，沉淀效果较好；③采用机械排泥，运行管理方便，排泥设备有定型产品。缺点：①池体大，施工难度较大；②对施工质量要求高，如池底不平易造成排泥不畅；③机械排泥设备复杂，投资及运行费用较高。竖流式沉淀池：优点：①占地面积小；②排泥方便，污泥含水率低；③水流方向与颗粒沉淀方向相反，有利于沉淀分离。缺点：①池深较大，施工困难；②造价较高；③处理水量较小，多用于小型污水处理厂或工业废水处理。3.简述滤池反冲洗的目的和方式。答：滤池反冲洗的目的是去除滤料层中截留的杂质，恢复滤池的过滤性能。反冲洗方式主要有以下几种：水冲洗：单纯用水进行反冲洗，利用水流的冲击力将滤料表面和内部的杂质冲洗掉。水冲洗的强度和时间根据滤料的种类和污染程度而定。气水冲洗：先进行空气反冲洗，空气在滤料层中搅动，使滤料颗粒相互摩擦，将附着在滤料表面的杂质松动，然后再进行水冲洗，将松动的杂质冲洗出滤池。气水冲洗可以提高反冲洗效果，减少用水量，适用于各种滤料的滤池。4.简述活性污泥法处理废水的基本原理。答：活性污泥法处理废水的基本原理是利用活性污泥中的微生物群体（主要是细菌、真菌、原生动物和后生动物等）的代谢作用，将废水中的有机污染物分解为二氧化碳、水等无机物，同时微生物利用分解过程中产生的能量进行自身的生长和繁殖。在曝气池中，活性污泥与废水充分混合接触，废水中的有机物被活性污泥吸附和吸收。微生物通过好氧呼吸作用，将吸附和吸收的有机物氧化分解，转化为自身的细胞物质和能量。经过一段时间的曝气处理后，混合液流入二次沉淀池，活性污泥在重力作用下沉降分离，澄清的水排放，沉淀下来的活性污泥一部分回流到曝气池，以维持曝气池中一定的微生物浓度，另一部分作为剩余污泥排出系统。五、论述题（每题10分，共10分）1.论述废水生物处理中好氧生物处理和厌氧生物处理的特点及适用范围。答：（一）好氧生物处理1.特点反应速度快：在有氧条件下，微生物的代谢活动较为活跃，能够快速分解废水中的有机物。例如，活性污泥法中，在适宜的条件下，好氧微生物可以在数小时内将大部分易降解的有机物分解。处理效率高：对大多数有机废水，好氧生物处理能够达到较高的处理效果，BOD5的去除率一般可达80%95%。能够有效降低废水中有机物的含量，使出水水质达到排放标准。污泥产量大：由于微生物在有氧条件下生长繁殖迅速，会产生较多的剩余污泥。这些污泥需要进行后续的处理和处置，增加了处理成本和管理难度。对环境要求高：好氧生物处理需要提供充足的氧气，通常需要通过曝气设备来实现，这增加了能耗和运行成本。同时，对水质、水温、pH等环境条件也有一定的要求，一般适宜的水温为2030℃，pH为6.58.5。2.适用范围城市生活污水：城市生活污水中含有大量的易生物降解的有机物，适合采用好氧生物处理方法，如活性污泥法、生物膜法等。这些方法能够有效地去除污水中的有机物和部分氮、磷等营养物质，使出水达到排放标准。低浓度有机工业废水：对于一些浓度较低、可生化性较好的有机工业废水，如食品加工废水、印染废水（部分可生化性较好的印染废水）等，好氧生物处理可以作为主要的处理工艺。通过合理的工艺设计和运行管理，能够将废水中的有机物降低到允许的排放浓度。（二）厌氧生物处理1.特点能耗低：厌氧生物处理不需要曝气，因此能耗较低。在处理高浓度有机废水时，还可以产生沼气（主要成分是甲烷），沼气可以作为能源利用，实现能源的回收。污泥产量低：厌氧微生物的生长速度较慢，产生的剩余污泥量仅为好氧生物处理的1/101/6，污泥处理和处置的费用相对较低。对高浓度有机废水处理效果好：能够处理高浓度的有机废水，如屠宰废水、酿造废水、造纸黑液等。对于一些好氧生物处理难以处理的高浓度有机废水，厌氧生物处理可以作为预处理或主要处理工艺，将废水中的有机物浓度降低到一定程度，为后续的好氧处理创造条件。反应速度慢：厌氧微生物的代谢活动相对较慢，处理时间较长，一般需要数天甚至数十天才能达到较好的处理效果。对环境条件敏感：厌氧生物处理对温度、pH、有毒物质等环境条件非常敏感。例如，中温厌氧处理的适宜温度为3035℃，高温厌氧处理的适宜温度