给排水系统运行管理试题及答案

给排水系统运行管理试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在给水系统中，用于保证管网在任何情况下都能向用户供应足够水量和水压的构筑物是（）。A.清水池B.水塔或高位水池C.二级泵站D.取水构筑物答案：B解析：水塔或高位水池的主要作用是调节泵站供水量与用户用水量之间的差额，并储存消防用水和事故用水，从而保证管网所需的水压和水量。清水池主要用于调节水厂产水量与送水量之间的差额，并保证消毒接触时间。二级泵站是将清水加压送入管网，其运行受清水池水位和管网压力控制。取水构筑物是系统源头。2.排水管网中，为防止管道内产生淤积，设计时需要保证的最小流速称为（）。A.经济流速B.最大允许流速C.不淤流速D.自净流速答案：D解析：自净流速是指排水管道中能够将水中悬浮物带走，避免在管底沉积的最小流速。不淤流速通常指防止特定颗粒沉降的流速，而自净流速概念更全面，涵盖了防止有机物沉积腐败的要求。经济流速是综合考虑建设费用和运行费用的经济性流速。最大允许流速是防止管道被冲刷损坏的流速上限。3.给水管网中，用于监测管网运行状态、进行漏损控制分区计量的关键设备是（）。A.减压阀B.止回阀C.流量计与水压计D.排气阀答案：C解析：流量计与水压计是进行管网建模、水平衡分析、漏损定位与评估、分区计量管理（DMA）的核心数据采集设备。减压阀用于降低局部压力。止回阀防止水倒流。排气阀用于排除管道内积存的气体。4.活性污泥法污水处理厂中，衡量曝气池混合液中活性微生物总量的常用指标是（）。A.化学需氧量（COD）B.混合液悬浮固体浓度（MLSS）C.污泥体积指数（SVI）D.五日生化需氧量（BOD₅）答案：B解析：混合液悬浮固体浓度（MLSS）指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体的总质量，它近似代表了曝气池内活性微生物（活性污泥）的总量，是运行管理中的重要控制参数。COD和BOD₅是水质污染指标。SVI是表征污泥沉降性能的指标。5.水泵的工况点是指（）。A.水泵铭牌上的参数点B.水泵效率最高点C.水泵特性曲线与管道系统特性曲线的交点D.水泵的关闭扬程点答案：C解析：水泵在具体管道系统中实际运行的扬程和流量，取决于水泵自身的性能（水泵特性曲线）和管道系统的阻力特性（管道系统特性曲线），两者的交点即为水泵的工况点。铭牌参数是设计工况点，效率最高点是水泵的高效区点，关闭扬程点是流量为零时的扬程。6.在给水处理工艺中，“混凝”过程的主要作用是（）。A.杀灭细菌和病毒B.去除水中的色度和异味C.使水中细小悬浮物和胶体杂质脱稳并聚集为较大絮体D.降低水的硬度和碱度答案：C解析：混凝是通过投加混凝剂，使水中难以自然沉淀的细小悬浮颗粒和胶体颗粒脱稳，相互聚集形成易于沉降的较大絮凝体（矾花）的过程。杀灭细菌病毒是消毒的作用。去除色度异味可通过活性炭吸附等。降低硬度是软化处理的目的。7.排水管道养护中，进行“电视检测（CCTV）”的主要目的是（）。A.提高管道流速B.直观了解管道内部的缺陷、堵塞、破损等情况C.对管道进行消毒D.测量管道流量答案：B解析：电视检测（CCTV）是将摄像设备放入管道内部，通过实时视频图像，直观、准确地检查管道结构性和功能性状况，如裂缝、错口、脱节、沉积、树根侵入等，是管道评估和非开挖修复的重要前提。其他选项均非CCTV的主要功能。8.某水厂清水池有效容积为20000m³，该水厂设计日供水量为100000m³/d，则清水池的调节容积占日供水量的百分比约为（）。A.5%B.10%C.20%D.50%答案：C解析：清水池的调节容积主要用于调节水厂均匀产水与用户不均匀用水之间的差额，通常按日供水量的10%-20%设计。本题计算：×1009.在污水处理厂运行中，出现污泥膨胀现象，最可能观察到的现象是（）。A.污泥颜色变黑，产生臭味B.二沉池出水悬浮物（SS）异常升高，污泥沉降性能极差C.曝气池泡沫大量减少D.污泥浓度（MLSS）急剧下降答案：B解析：污泥膨胀主要指丝状菌过度繁殖导致的污泥沉降压缩性能恶化，污泥体积指数（SVI）异常升高，在二沉池中泥水分离困难，上清液浑浊，出水SS超标，严重时污泥大量流失。A选项更接近腐败或厌氧状态。C、D选项并非膨胀的典型直接现象。10.给水管网漏损控制中，通过关闭阀门将大管网划分为若干个相对独立的区域，并在进水管上安装流量计进行夜间最小流量分析的方法称为（）。A.压力调控B.音听检漏C.分区计量管理（DMA）D.管网建模答案：C解析：分区计量管理（DMA）是主动漏损控制的核心技术之一。通过物理或逻辑分区，连续监测区域内的入流量，特别是夜间最小流量，可以评估该区域的漏损水平，并辅助定位漏点。压力调控是另一项控漏技术。音听是漏点定位方法。管网建模是分析工具。11.离心水泵启动前，必须进行的操作是（）。A.打开出水阀门B.关闭出水阀门，并对泵壳和吸水管灌水排气C.点动电机检查转向D.调整泵的安装高度答案：B解析：离心泵启动前需灌水排气，是为了排空泵壳和吸水管内的空气，防止因存在空气导致泵吸不上水（气缚现象）。关闭出水阀门启动是为了降低启动电流，保护电机。点动检查转向应在首次安装或检修后进行，非每次启动必需。安装高度在安装时已确定。12.消毒是给水处理中保证水质安全的最后屏障。目前我国城镇供水最常用的消毒剂是（）。A.液氯（Cl₂）B.臭氧（O₃）C.紫外线（UV）D.二氧化氯（ClO₂）答案：A解析：液氯由于其消毒效果可靠、成本较低、技术成熟、具有持续消毒能力等优点，在我国城镇供水消毒中应用最为广泛。臭氧和紫外线消毒效果好但无持续消毒能力，成本较高，常作为补充或深度处理工艺。二氧化氯应用也在增加，但制取和安全性要求较高。13.排水管道采用非开挖修复技术中的“原位固化法（CIPP）”的主要优点不包括（）。A.施工工期短，对交通影响小B.能适应管道的不规则断面C.可大幅度提高管道的输送能力D.形成的内衬管具有耐腐蚀、防渗漏的优点答案：C解析：CIPP工艺是在旧管道内形成一个新的内衬管，通常内径会略有减小，因此一般不会提高，甚至可能略微降低管道的理论输送能力。其优点主要体现在A、B、D选项，即不开挖、施工快、适应性强、修复效果好。14.在污水处理生物脱氮过程中，将氨氮（NH₄⁺-N）转化为亚硝酸氮（NO₂⁻-N）和硝酸氮（NO₃⁻-N）的过程称为（）。A.氨化作用B.硝化作用C.反硝化作用D.同化作用答案：B解析：硝化作用是在好氧条件下，由硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐，再氧化为硝酸盐的过程。反硝化作用是在缺氧条件下，将硝酸盐、亚硝酸盐还原为氮气。氨化作用是有机氮转化为氨氮。同化作用是微生物将氮吸收合成自身细胞物质。15.水泵的轴功率（N）、有效功率（Ne）和效率（η）之间的关系是（）。A.NB.NC.ηD.N答案：B解析：有效功率是水泵单位时间内对水流所做的实际功，轴功率是电机输入到水泵轴上的功率。效率是有效功率与轴功率的比值，即η=×10016.格栅是污水处理的第一道物理处理设施，其去除的主要污染物是（）。A.悬浮固体（SS）B.溶解性有机物C.砂粒D.水中较大的漂浮物和悬浮物答案：D解析：格栅安装在泵站集水池或处理构筑物前端，用以截留废水中较大的漂浮物和悬浮物（如树叶、塑料、布料、木块等），保护后续水泵和管道设备，防止堵塞。去除细小SS是沉淀池等的作用。去除砂粒是沉砂池的作用。17.给水管道进行水压试验的目的是（）。A.测定管道的流量B.检查管道的严密性和强度C.清洗管道D.对管道进行消毒答案：B解析：水压试验是管道安装或修复后，在验收前进行的强制性试验，通过将管道内压力升至试验压力并保持一段时间，观察压力降和检查接口、管身有无渗漏或破损，以验证管道的安装质量、严密性和承压强度。A、C、D分别是其他独立工序。18.表征活性污泥沉降浓缩性能的关键指标是（）。A.MLSSB.MLVSSC.SVID.F/M答案：C解析：污泥体积指数（SVI）是指曝气池混合液静置30分钟后，每克干污泥所占的沉降体积（mL），单位为mL/g。它能很好地反映污泥的凝聚、沉降和浓缩性能。SVI值过高通常预示污泥膨胀。MLSS和MLVSS是浓度指标。F/M是食微比，是负荷指标。19.在循环冷却水系统中，为防止系统结垢、腐蚀和微生物滋生，必须进行（）。A.过滤处理B.软化处理C.水质稳定处理D.消毒处理答案：C解析：循环冷却水在循环过程中会因蒸发浓缩、水温变化、与空气接触等原因，导致水中盐类浓度升高（结垢倾向）、溶解氧含量高（腐蚀倾向）和营养物富集（微生物滋生）。水质稳定处理就是通过投加阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等，综合解决这三个问题，保证系统安全稳定运行。20.排水泵站中，集水池容积的确定需考虑多种因素，但其最主要的作用是（）。A.储存污水，调节来水的不均匀性B.沉淀污水中的砂粒C.为水泵提供良好的进水条件，并防止水泵频繁启停D.对污水进行预处理答案：C解析：排水泵站集水池的主要作用是调节来水量与水泵抽水量之间的不平衡，避免水泵（特别是大型泵）因水位变化过快而频繁启动和停止，这对电机和电网不利。同时，合理的容积和池型能为水泵提供稳定的进水条件，防止漩涡和进气。其调节能力有限，并非以储存为主要目的。沉淀砂粒是沉砂池功能。二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.给水管网运行管理的主要任务包括（）。A.保证供水压力与水量满足用户需求B.保障供水水质安全C.降低管网漏损，提高经济效益D.延长管网设施使用寿命E.优化调度，降低运行能耗答案：ABCDE解析：给水管网运行管理是一个综合性任务。A和B是基本服务目标（安全、稳定、优质供水）。C和E是经济性目标（节能降耗、控制成本）。D是资产管理和可持续性目标。这五个方面涵盖了技术、经济、管理的核心内容。2.下列属于污水处理厂二级处理（生物处理）主要去除对象的有（）。A.悬浮状态的固体污染物B.呈胶体和溶解状态的有机污染物（以BOD、COD表示）C.氮、磷等植物性营养物D.病原菌和病毒E.重金属离子答案：ABC解析：传统二级处理（如活性污泥法、生物膜法）的核心是生物降解，主要有效去除的是悬浮态、胶体态和溶解态的可生物降解有机物（对应BOD、COD的去除），同时通过生物絮凝作用去除部分SS（A选项）。通过设计特定的工艺条件（如A/O、A²/O），也能实现生物脱氮除磷（C选项）。对病原菌的去除是附带效果，并非主要设计目标，且去除不彻底。对重金属离子去除效果有限，需靠物理化学方法。3.导致给水管网中水质恶化的主要因素有（）。A.管道内壁腐蚀结垢B.水流停滞时间过长（“死水”区域）C.管网压力大幅波动D.二次供水设施管理不善E.管道渗漏，污染物侵入答案：ABCDE解析：A是内因，腐蚀产物和生物膜会污染水质。B导致余氯耗尽，微生物再生长。C可能造成负压，吸入污染的地下水（与E相关）。D是供水链条的末端环节，水箱、水池管理不当是常见的水质污染风险点。E是外部污染直接侵入管网的途径。这五项涵盖了从管网内部到外部，从主干管到末梢的全过程风险。4.离心水泵常见的调节流量的方法有（）。A.调节出口阀门开度B.调节水泵转速（变频调速）C.切削水泵叶轮直径D.调节水泵进口阀门开度（不推荐）E.更换不同型号的水泵答案：ABC解析：A是节流调节，最简单常用，但增加阀门能耗损失。B是变速调节，最节能，能改变水泵特性曲线。C是车削调节，永久性改变水泵特性，适用于长期流量扬程需求改变的情况。D项调节进口阀门可能引起水泵汽蚀，一般不采用。E是设备更换，不属于运行中的“调节”方法。5.排水管道功能性缺陷包括（）。A.管道破裂B.管道沉积C.管道结垢D.树根侵入E.管道错口答案：BCD解析：根据《城镇排水管道检测与评估技术规程》，排水管道缺陷分为结构性和功能性缺陷。功能性缺陷指影响管道过流能力的缺陷，如沉积（B）、结垢（C）、障碍物、树根侵入（D）、浮渣等。结构性缺陷指影响管道结构强度的缺陷，如破裂（A）、错口（E）、脱节、变形等。三、判断题（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.给水系统中，一级泵站的设计流量应按最高日平均时供水量加上水厂自用水量确定。（）答案：√解析：一级泵站从水源取水送至水厂，其任务相对均匀，流量按水厂最高日平均时处理规模（含自用水量）设计。二级泵站才需要适应用户用水量的时变化。2.污水处理中，初沉池的主要作用是去除污水中大部分的可沉降悬浮固体，同时可以去除约20%-30%的BOD₅。（）答案：√解析：初沉池通过重力沉降去除以无机颗粒为主的可沉悬浮物，部分附着在悬浮物上的有机质也随之去除，因此对BOD₅也有一定的去除率。3.在给水管网中，安装减压阀只能降低局部压力，对降低整个管网的漏损量没有作用。（）答案：×解析：减压阀通过将管网中某些高压区域的压力降低到合理范围，能有效减少该区域背景漏失和爆管频率，是压力管理控漏的重要技术手段之一，对降低全网漏损有积极作用。4.污泥龄（θc）是指活性污泥在曝气池中的平均停留时间，它是生物除磷工艺设计中需要控制的关键参数之一。（）答案：√解析：污泥龄关系到微生物种群。对于生物除磷，需要较短的污泥龄（通常3-7天）以促进聚磷菌的生长，并使其在厌氧/好氧交替环境中有效释放和过量吸收磷。硝化菌则需要较长的污泥龄。5.排水管道采用压力流（如压力污水管）一定比重力流管道能耗高，因此应优先采用重力流。（）答案：×解析：虽然压力流需要水泵提供能量，但在地形平坦、埋深过大或穿越障碍物时，采用压力流或真空排水系统可能比深挖重力流管道更经济、更可行。需进行技术经济综合比较，不能一概而论。6.混凝剂投加量越多，混凝效果就一定越好。（）答案：×解析：混凝剂投加量存在一个最佳范围。过少，不足以使胶体脱稳；过多，会使胶体发生“再稳”现象，混凝效果反而下降，且增加成本和水处理化学残留。7.水泵的并联运行可以增加供水系统的总流量，其联合运行的工况点扬程低于单泵运行时的扬程。（）答案：×解析：水泵并联运行时，在同一扬程下，总流量为各泵流量之和。并联后的联合工况点扬程高于单泵在同一管道系统中单独运行时的扬程（因为总流量增大，管道系统阻力增加）。8.曝气在活性污泥法中的作用仅仅是为微生物提供新陈代谢所需的氧气。（）答案：×解析：曝气的作用有三个：一是供氧；二是使曝气池内的混合液处于剧烈搅动的状态，使活性污泥、有机物、溶解氧充分接触混合；三是防止活性污泥在池内沉淀。9.给水管网末梢定期排放“死水”，是保证管网水质的一项有效措施。（）答案：√解析：管网末梢、盲端等区域水流缓慢，余氯容易耗尽，水质易恶化。定期从这些地方的消防栓或专用排水口进行冲洗和排放，可以更新管网水，是维护水质的重要操作。10.沉砂池是必须设置在污水处理厂格栅之后、初沉池之前的处理构筑物。（）答案：√解析：这样的工艺顺序是合理的。先经格栅去除大块杂物，保护后续水泵和设备；再经沉砂池去除密度较大的无机砂粒，防止其在后续构筑物（如初沉池、曝气池、污泥系统）中沉积、磨损或积累；最后进入初沉池。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述什么是“水泵的汽蚀现象”，其危害有哪些？答案：水泵的汽蚀现象是指当水泵内局部压力降低到水的饱和蒸汽压时，水会发生汽化，产生大量气泡。这些气泡随水流流到高压区时，会急剧破裂、凝结，周围的水以极高速度冲向原气泡中心，产生强烈的水力冲击（水锤作用）。危害主要有：（1）过流部件（叶轮、泵壳）表面材料因长期受冲击而疲劳剥蚀，出现蜂窝状损坏。（2）产生噪声和振动，影响泵运行的稳定性。（3）导致水泵性能下降，流量、扬程、效率显著降低。（4）严重时可能造成水泵断流，无法正常工作。2.列出活性污泥法污水处理系统日常运行管理中需要监测的主要工艺参数（至少5个）。答案：（1）反映处理效果的参数：进出水的COD、BOD₅、SS、NH₃-N、TP、TN等。（2）反映污泥性状的参数：混合液悬浮固体浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）、污泥沉降比（SV）、污泥体积指数（SVI）、污泥镜检等。（3）反映生化环境条件的参数：溶解氧（DO）、pH值、水温、氧化还原电位（ORP）等。（4）反映污泥负荷的参数：污泥负荷（F/M）、污泥龄（SRT）、水力停留时间（HRT）等。（5）反映曝气效果的参数：风量、风压、曝气设备氧转移效率等。3.给水管网为何要进行周期性冲洗？冲洗的主要方式有哪些？答案：进行周期性冲洗的原因：管网水中微细颗粒会逐渐沉积；管道内壁腐蚀结垢可能脱落；管网末梢或低流速区余氯耗尽，可能导致微生物滋生，造成“黄水”、“黑水”或水质感官指标下降。冲洗能有效清除管内沉积物和生物膜，更新管网水，保障水质。主要冲洗方式：（1）单向冲洗：关闭管段下游阀门，从上游消防栓或排水口高速放水，利用高速水流冲走沉积物。（2）气水联合冲洗：将压缩空气注入水中，形成气水混合脉冲流，对管壁冲刷效果更强，节水。（3）高压射流冲洗：使用专用清洗车，通过高压水射流清除管内结垢和沉积。4.简述排水管道养护中“清通”作业的主要目的和常用方法。答案：主要目的：清除管道内的淤泥、砂粒、油脂凝结块及其他沉积物，恢复管道的设计过水断面，保证排水畅通，防止污水外溢和管道堵塞。常用方法：（1）人工清通：使用竹劈、铁锹、铲子等工具，适用于管径较大、人员可进入的管道。（2）水力清通：利用水（如消防车、专用冲洗车）的高压水流冲击力，将管内沉积物冲至下游检查井，再人工或机械捞出。常用方法有射水冲洗和疏通球冲洗。（3）机械清通：使用管道疏通车，通过旋转的软轴或钢索带动清通工具头（如钻头、刮刀、钢丝刷）在管内前进，破碎或刮除堵塞物。（4）联合清通：结合水力和机械方法，先水力松动，再机械清除，效果更佳。五、计算题（每题10分，共20分）1.某水厂二级泵站向管网供水，最不利点（控制点）要求自由水压为28m。经计算，泵站到控制点的管网水头损失为15m，泵站内吸、压水管路的水头损失为2m，泵站所在地的地面标高为45.00m，控制点地面标高为50.00m，清水池最低运行水位标高为43.00m。试求二级泵站在最大用水时的扬程（单位：m）。答案：已知：控制点要求自由水压=管网水头损失∑泵站内水头损失=控制点地面标高=泵站地面标高（近似为清水池池底或泵轴安装基准面标高）=清水池最低水位标高=则泵站静扬程=二级泵站扬程公式为：=代入数据：=因此，二级泵站在最大用水时的扬程应为52.00m。2.某城市污水处理厂采用传统活性污泥法，设计平均日流量Q=50000/d，进水BOD₅浓度=200mg/L，出水BOD₅浓度=20mg/答案：（1）计算污泥负荷：公式：=注意单位统一：Q=50000m³/d，−=代入：=（2）计算污泥龄：首先计算每日去除的BOD₅总量ΔSΔ计算曝气池内挥发性悬浮固体总量（MLVSS）：=根据劳伦斯-麦卡蒂方程，污泥龄与净产泥量关系为：=其中，即为基于MLVSS的污泥去除负荷。=代入：==因此，（1）污泥负荷为0.2kgBOD₅/(kgMLSS·d)；（2）污泥龄约为10.0天。六、论述分析题（每题10分，共20分）1.试论述在给排水系统运行管理中，为什么要特别重视“节能降耗”？并请分别从给水系统和排水系统各举出两项主要的节能途径或措施。答案：在给排水系统运行管理中重视“节能降耗”至关重要，主要原因在于：（1）给排水系统是城市基础设施中的能耗大户，其中电耗主要集中在水泵提升环节，电费占运行成本比例很高（可达50%-70%），节能直接带来显著的经济效益。（2）符合国家可持续发展战略和“双碳”目标要求，减少能源消耗和碳排放是企业和社会责任。（3）节能运行往往与优化调度、稳定工况、延长设备寿命等目标相一致，能提升系统整体管理水平。给水系统主要节能途径：（1）优化泵站调度运行：通过SCADA系统实时监测管网压力、流量，利用管网水力模型或智能算法，制定最优的泵组开停方案和调速策略，使水泵尽可能在高效区运行，避免不必要的扬程浪费和阀门节流损失。（2）采用高效节能设备与技术改造：选用高效率水泵、电机，对老旧低效设备进行更新或叶轮切削改造；在管网中应用压力调控技术（如减压阀、压力驱动泵），降低管网平均压力，减少漏损和泵站能耗。排水系统主要节能途径：（1）提升泵站的优化运行与改造：根据来水规律，合理调整水泵启停水位