水处理考试试题A(含答案)

水处理考试试题A(含答案)一、选择题（每题2分，共30分）1.水中悬浮颗粒在重力作用下下沉，从而与水分离的过程称为（）A.过滤B.沉淀C.混凝D.气浮2.下列哪种药剂不属于混凝剂（）A.聚合氯化铝B.硫酸亚铁C.聚丙烯酰胺D.次氯酸钠3.水中钙、镁离子的总浓度称为（）A.硬度B.碱度C.酸度D.浊度4.活性污泥法处理污水的主要原理是（）A.物理吸附B.化学氧化C.生物降解D.沉淀分离5.下列哪种消毒方法属于物理消毒（）A.氯消毒B.紫外线消毒C.臭氧消毒D.二氧化氯消毒6.离子交换树脂按交换基团性质可分为（）A.阳离子交换树脂和阴离子交换树脂B.强酸性树脂和弱酸性树脂C.凝胶型树脂和大孔型树脂D.苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂7.反渗透膜的分离机理主要是（）A.筛分作用B.溶解扩散作用C.离子交换作用D.吸附作用8.生物膜法与活性污泥法相比，具有的特点是（）A.污泥产量大B.抗冲击负荷能力强C.运行管理复杂D.占地面积大9.下列哪种指标可用来表示水中有机物的含量（）A.浊度B.硬度C.化学需氧量（COD）D.碱度10.格栅在水处理中的主要作用是（）A.去除细小悬浮颗粒B.去除粗大漂浮物C.降低水的浊度D.杀灭水中微生物11.沉淀池的类型不包括（）A.平流式沉淀池B.竖流式沉淀池C.辐流式沉淀池D.压力式沉淀池12.下列哪种滤料常用于快滤池（）A.石英砂B.活性炭C.无烟煤D.陶粒13.曝气池的主要作用是（）A.沉淀污泥B.去除水中有机物C.过滤杂质D.消毒杀菌14.污泥脱水的主要方法不包括（）A.真空过滤B.压滤C.离心分离D.沉淀15.下列哪种方法不属于深度处理技术（）A.活性炭吸附B.膜分离C.生物脱氮除磷D.混凝沉淀二、填空题（每空1分，共20分）1.水处理中常用的预处理方法有________、________和________。2.混凝过程包括________、________和________三个阶段。3.过滤的作用主要是去除水中的________和________。4.活性污泥由________、________、________和________四部分组成。5.生物脱氮过程包括________、________和________三个步骤。6.消毒的目的是杀灭水中的________和________。7.离子交换树脂的再生方法有________和________。8.膜分离技术主要包括________、________和________等。9.污泥处理的基本流程包括________、________、________和________。三、判断题（每题1分，共10分）1.水中的杂质按颗粒大小可分为悬浮物、胶体和溶解物。（）2.混凝剂的投加量越多，混凝效果越好。（）3.沉淀池的表面负荷越大，沉淀效果越好。（）4.活性污泥法处理污水时，曝气的目的是提供氧气和搅拌混合。（）5.氯消毒的主要原理是生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能杀灭细菌。（）6.离子交换树脂失效后需要进行再生处理。（）7.反渗透膜对水中的所有离子都有去除作用。（）8.生物膜法的处理效率比活性污泥法高。（）9.污泥含水率越高，污泥体积越大。（）10.水处理中常用的助凝剂有聚丙烯酰胺、活化硅酸等。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述混凝的基本原理。2.简述活性污泥法的基本工艺流程。3.简述氯消毒的优缺点。4.简述膜污染的原因及控制方法。五、论述题（10分）论述城市污水处理厂的典型工艺流程，并说明各处理单元的作用。一、选择题答案1.B解析：沉淀是指水中悬浮颗粒在重力作用下下沉，从而与水分离的过程。过滤是利用多孔介质截留水中杂质；混凝是通过投加混凝剂使胶体颗粒脱稳凝聚；气浮是利用气泡将悬浮颗粒带到水面分离。2.D解析：次氯酸钠是常用的消毒剂，不属于混凝剂。聚合氯化铝、硫酸亚铁是无机混凝剂，聚丙烯酰胺是有机高分子混凝剂。3.A解析：硬度是指水中钙、镁离子的总浓度。碱度是指水中能与强酸发生中和反应的物质的总量；酸度是指水中能与强碱发生中和反应的物质的总量；浊度是反映水中悬浮颗粒含量的指标。4.C解析：活性污泥法是利用活性污泥中的微生物降解水中的有机物，属于生物降解过程。物理吸附主要用于去除水中的有机物和异味；化学氧化用于去除水中的还原性物质；沉淀分离用于去除水中的悬浮颗粒。5.B解析：紫外线消毒是利用紫外线的杀菌作用，属于物理消毒。氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒均属于化学消毒。6.A解析：离子交换树脂按交换基团性质可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。强酸性树脂和弱酸性树脂是阳离子交换树脂的分类；凝胶型树脂和大孔型树脂是按树脂结构分类；苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂是按树脂合成原料分类。7.B解析：反渗透膜的分离机理主要是溶解扩散作用，即溶剂分子首先溶解在膜表面，然后扩散通过膜。筛分作用是超滤膜的分离机理；离子交换作用是离子交换树脂的作用机理；吸附作用是活性炭等吸附剂的作用机理。8.B解析：生物膜法具有抗冲击负荷能力强、污泥产量小、运行管理简单、占地面积小等特点。活性污泥法污泥产量大、运行管理复杂、占地面积相对较大。9.C解析：化学需氧量（COD）是表示水中有机物含量的常用指标。浊度反映水中悬浮颗粒含量；硬度反映水中钙、镁离子含量；碱度反映水中能与强酸中和的物质总量。10.B解析：格栅的主要作用是去除水中的粗大漂浮物，保护后续处理设备。去除细小悬浮颗粒主要通过混凝沉淀和过滤；降低水的浊度主要通过混凝沉淀和过滤；杀灭水中微生物主要通过消毒。11.D解析：沉淀池的类型包括平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池和斜板（管）沉淀池等。压力式沉淀池不属于常见的沉淀池类型。12.A解析：石英砂是快滤池常用的滤料，具有化学稳定性好、机械强度高、价格便宜等优点。活性炭常用于吸附处理；无烟煤可作为滤料的辅助层；陶粒常用于生物滤池。13.B解析：曝气池是活性污泥法的核心处理单元，主要作用是利用活性污泥中的微生物去除水中的有机物。沉淀污泥在二沉池进行；过滤杂质在滤池进行；消毒杀菌在消毒池进行。14.D解析：污泥脱水的主要方法包括真空过滤、压滤、离心分离等。沉淀是用于去除水中悬浮颗粒的方法，不是污泥脱水的方法。15.D解析：混凝沉淀属于常规处理技术，常用于预处理或一级处理。活性炭吸附、膜分离、生物脱氮除磷均属于深度处理技术，用于进一步去除水中的污染物。二、填空题答案1.格栅、沉砂池、调节池解析：预处理是水处理的第一道工序，主要去除水中的粗大杂质、砂粒和调节水质水量，常用的预处理方法有格栅、沉砂池和调节池。2.混合、絮凝、沉淀解析：混凝过程是一个复杂的物理化学过程，通常包括混合、絮凝和沉淀三个阶段。混合阶段使混凝剂迅速分散到水中；絮凝阶段使胶体颗粒脱稳凝聚形成大的絮凝体；沉淀阶段使絮凝体在重力作用下下沉与水分离。3.悬浮颗粒、胶体颗粒解析：过滤是利用多孔介质截留水中的悬浮颗粒和胶体颗粒，从而使水得到净化。过滤可以进一步降低水的浊度，去除水中的有机物、细菌等污染物。4.微生物群体、有机物、无机物、水解析：活性污泥是由微生物群体、微生物代谢产物、吸附的有机物和无机物以及水组成的絮状物质。微生物群体是活性污泥的核心，主要包括细菌、真菌、原生动物和后生动物等。5.氨化、硝化、反硝化解析：生物脱氮是利用微生物的作用将水中的氮转化为氮气的过程，包括氨化、硝化和反硝化三个步骤。氨化是将有机氮转化为氨氮；硝化是将氨氮转化为硝酸盐氮；反硝化是将硝酸盐氮转化为氮气。6.病原微生物、病毒解析：消毒的目的是杀灭水中的病原微生物和病毒，防止水传播疾病。常用的消毒方法有氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒等。7.酸洗、碱洗解析：离子交换树脂失效后，需要用酸或碱溶液进行再生处理，恢复其交换能力。酸洗主要用于阳离子交换树脂的再生，碱洗主要用于阴离子交换树脂的再生。8.反渗透、超滤、微滤解析：膜分离技术是利用膜的选择性透过性进行分离的技术，主要包括反渗透、超滤、微滤、纳滤等。反渗透可去除水中的溶解盐类；超滤可去除水中的胶体和大分子有机物；微滤可去除水中的悬浮颗粒和细菌。9.浓缩、调理、脱水、处置解析：污泥处理的基本流程包括浓缩、调理、脱水和处置。浓缩是减少污泥的体积；调理是改善污泥的脱水性能；脱水是进一步去除污泥中的水分；处置是对脱水后的污泥进行最终处理，如填埋、焚烧、堆肥等。三、判断题答案1.√解析：水中的杂质按颗粒大小可分为悬浮物（粒径大于100nm）、胶体（粒径1-100nm）和溶解物（粒径小于1nm），该说法正确。2.×解析：混凝剂的投加量并非越多越好，投加量过多会导致胶体颗粒重新带上电荷而稳定，反而降低混凝效果，该说法错误。3.×解析：沉淀池的表面负荷越大，单位面积上的处理水量越大，但沉淀效果会下降，因为颗粒在沉淀池中的停留时间缩短，该说法错误。4.√解析：活性污泥法处理污水时，曝气的目的是为微生物提供氧气，同时使活性污泥与污水充分混合，该说法正确。5.√解析：氯消毒的主要原理是氯与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能破坏细菌的细胞膜和酶系统，从而杀灭细菌，该说法正确。6.√解析：离子交换树脂在使用过程中会逐渐失效，需要进行再生处理，恢复其交换能力，该说法正确。7.×解析：反渗透膜对水中的离子有一定的去除率，但并非对所有离子都有去除作用，其去除效果与离子的种类、浓度等因素有关，该说法错误。8.×解析：生物膜法和活性污泥法各有优缺点，处理效率取决于具体的工艺条件和水质情况，不能简单地说生物膜法的处理效率比活性污泥法高，该说法错误。9.√解析：污泥含水率越高，污泥中的水分含量越多，污泥体积越大，该说法正确。10.√解析：水处理中常用的助凝剂有聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶等，助凝剂可以提高混凝效果，该说法正确。四、简答题答案1.混凝的基本原理包括压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和网捕卷扫作用。（1分）压缩双电层是指投加电解质使胶体颗粒的双电层厚度减小，ζ电位降低，胶体颗粒间的排斥力减小，从而发生凝聚。（1分）吸附电中和是指混凝剂水解产生的带电胶体颗粒吸附在水中胶体颗粒表面，中和其电荷，使胶体颗粒脱稳凝聚。（1分）吸附架桥是指混凝剂水解产生的高分子物质通过吸附作用将多个胶体颗粒连接起来，形成大的絮凝体。（1分）网捕卷扫是指混凝剂水解产生的氢氧化物沉淀在形成过程中，将水中的胶体颗粒和悬浮颗粒网捕卷扫下来。（1分）2.活性污泥法的基本工艺流程包括曝气池、二沉池、污泥回流系统和剩余污泥排放系统。（1分）污水首先进入曝气池，与回流的活性污泥混合形成混合液，在曝气装置的作用下，混合液中溶解氧充足，活性污泥中的微生物降解水中的有机物。（1分）曝气池出水进入二沉池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放。（1分）沉淀下来的活性污泥一部分回流到曝气池，维持曝气池中的污泥浓度；另一部分作为剩余污泥排放，以保持系统的稳定运行。（2分）3.氯消毒的优点：杀菌效果好，作用迅速，成本较低，操作简单，能持续杀菌。（2分）氯消毒的缺点：会产生消毒副产物，如三氯甲烷等卤代有机物，对人体健康有潜在危害；（1分）对某些病毒和芽孢的杀灭效果较差；（1分）受水的pH值、温度等因素影响较大。（1分）4.膜污染的原因主要包括膜表面吸附、膜孔堵塞和浓差极化。（2分）膜表面吸附是指水中的有机物、胶体颗粒等吸附在膜表面，形成吸附层；膜孔堵塞是指水中的悬浮颗粒、胶体颗粒等进入膜孔，堵塞膜孔；浓差极化是指在膜分离过程中，溶质在膜表面被截留，形成浓度梯度，导致膜通量下降。（1分）膜污染的控制方法包括预处理、优化操作条件、膜清洗和膜材料改性。（1分）预处理可以去除水中的大颗粒杂质和有机物，减少膜污染；优化操作条件如控制膜通量、温度、压力等，可以降低膜污染的程度；膜清洗包括物理清洗和化学清洗，定期清洗可以恢复膜的通量；膜材料改性可以提高膜的抗污染性能。（1分）五、论述题答案城市污水处理厂的典型工艺流程通常包括预处理、一级处理、二级处理和深度处理。（2分）预处理单元主要包括格栅和沉砂池。格栅的作用是去除污水中的粗大漂浮物，如树枝、塑料瓶等，保护后续处理设备。沉砂池的作用是去除污水中的砂粒和比重较大的无机颗粒，避免这些颗粒磨损设备和影响后续处理工艺。（2分）一级处理单元主要是沉淀池，包括平流式沉淀池、竖流式沉淀池等。一级处理的作用是去除污水中的悬浮颗粒和部分胶体颗粒，通过物理沉淀作用，使污水中的悬浮物浓度降低，为后续处理创造条件。一级处理对BOD的去除率约为20%-30%。（2分）二级处理单元是城市污水处理厂的核心处理单元，主要采用生物处理方法，如活性污泥法、生物膜法等。活性污泥法通过曝气池和二沉池的组合，利用活性污泥中的微生物降解水中的有机物。曝气池提供氧气和搅拌，使微生物与污水充分接触，降解有机物；二沉池进行泥水分离，回流活性污泥，排放剩余污泥。