供水排水考试试题及答案

供水排水考试试题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1城市给水系统中最常用的原水消毒方法是A.紫外线照射 B.臭氧氧化 C.氯消毒 D.高锰酸钾氧化答案：C1.2下列指标中，直接反映水体受有机物污染程度的是A.总硬度 B.电导率 C.高锰酸盐指数 D.氯化物答案：C1.3在排水管道设计计算中，曼宁公式中的“n”值随下列哪项因素增大而增大A.管径 B.流量 C.管壁粗糙度 D.水力坡度答案：C1.4水泵特性曲线中，效率最高点的工况称为A.额定工况 B.极限工况 C.静水工况 D.临界工况答案：A1.5下列给水处理构筑物中，主要依靠接触絮凝作用去除浊度的是A.平流沉淀池 B.机械搅拌澄清池 C.无阀滤池 D.虹吸滤池答案：B1.6当城市污水BOD5/COD＜0.3时，可生化性评价为A.易生化 B.可生化 C.难生化 D.不可生化答案：C1.7在活性污泥法中，SVI值大于200mL/g说明A.污泥膨胀 B.污泥老化 C.污泥中毒 D.污泥解体答案：A1.8建筑给水系统采用气压给水设备时，水泵启闭由A.时间继电器 B.液位继电器 C.压力继电器 D.流量继电器答案：C1.9下列关于虹吸滤池的描述，正确的是A.需设反冲洗水泵 B.反冲洗水头来自滤池自身 C.采用小阻力配水系统 D.采用压力流过滤答案：B1.10合流制排水系统截流倍数n0通常取A.1～2 B.2～5 C.5～10 D.10～15答案：B1.11下列关于二氧化氯消毒的说法，错误的是A.不产生三卤甲烷 B.需现场制备 C.杀菌能力受pH影响大 D.持续消毒效果优于氯答案：C1.12当原水含砂量突增时，最先采取的运行措施是A.加氯量倍增 B.停泵 C.投加助凝剂 D.降低取水量并投加聚丙烯酰胺答案：D1.13污水厂污泥厌氧消化最佳C/N比范围为A.5～10 B.10～15 C.15～25 D.25～35答案：C1.14建筑排水通气管系中，最顶端设置的通气帽主要作用是A.防止鸟类筑巢 B.防止雨水进入 C.增大通气量 D.降低噪声答案：B1.15给水管网平差计算中，闭合差允许值一般取A.0.01m B.0.05m C.0.1m D.0.5m答案：B1.16下列关于MBR工艺的描述，正确的是A.膜通量与MLSS无关 B.污泥龄短 C.出水可直接回用 D.能耗低于传统活性污泥法答案：C1.17水泵安装高度计算时，需考虑的气蚀余量符号为A.Hs B.NPSH C.Hg D.Hv答案：B1.18排水管道最小设计流速（满流）在混凝土管中一般取A.0.3m/s B.0.6m/s C.0.75m/s D.1.0m/s答案：B1.19下列关于臭氧—生物活性炭工艺的说法，正确的是A.臭氧主要去除色度 B.活性炭主要去除硬度 C.生物活性炭需反冲洗 D.臭氧投加量与COD无关答案：C1.20给水泵站采用变频调速时，其节能效果主要取决于A.管网长度 B.流量变化幅度 C.管径 D.水源水位答案：B2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列因素中，影响理想沉淀池去除率的有A.表面负荷 B.水平流速 C.沉淀池深度 D.颗粒沉降速度 E.水温答案：A、D、E2.2造成活性污泥膨胀的主要原因包括A.溶解氧过低 B.pH过高 C.温度过低 D.负荷过高 E.丝状菌过度繁殖答案：A、D、E2.3建筑给水系统中，需设置止回阀的部位有A.水泵出水管 B.入户管 C.热水回水管 D.水箱进水管 E.消火栓给水管答案：A、C、D2.4下列关于排水管道接口的说法，正确的有A.水泥砂浆接口属于刚性接口 B.橡胶圈接口属于柔性接口 C.焊接接口常用于塑料管 D.法兰接口仅用于钢管 E.承插口只能用于混凝土管答案：A、B、C2.5污水深度处理中，属于化学除磷药剂的有A.Al2(SO4)3 B.FeCl3 C.石灰 D.PAM E.聚合氯化铝答案：A、B、C、E2.6给水管网中，产生水锤的主要原因有A.阀门快速关闭 B.水泵突然断电 C.管网泄漏 D.水柱分离再弥合 E.流量调节阀频繁动作答案：A、B、D、E2.7下列关于污泥脱水的说法，正确的有A.带式压滤需投加PAM B.离心脱水对污泥含固率要求低 C.板框压滤泥饼含固率最高 D.螺压脱水能耗最低 E.重力浓缩先于机械脱水答案：A、C、E2.8影响清水池有效容积的因素有A.水厂规模 B.管网调节能力 C.消防储备 D.水厂自用水率 E.水源枯水流量答案：A、B、C、E2.9下列关于建筑排水系统通气管的说法，正确的有A.环形通气管可减小正负压波动 B.器具通气管必须每层设置 C.主通气立管管径不小于排水立管 D.自循环通气可替代伸顶通气 E.通气管出口应高于屋面0.3m以上答案：A、C、D、E2.10下列关于地下水除铁除锰的说法，正确的有A.铁锰共存时先除铁后除锰 B.曝气主要去除CO2 C.锰砂可起催化作用 D.pH越高除锰越快 E.接触氧化法需反冲洗答案：A、C、D、E3.填空题（每空1分，共20分）3.1给水厂混合阶段G值一般控制在________s⁻¹，絮凝阶段G值逐步降至________s⁻¹。答案：700～1000；20～703.2污水生物脱氮过程中，反硝化反应每去除1gNO₃⁻-N理论上需要________gCOD，并产生________g碱度（以CaCO₃计）。答案：2.86；3.573.3混凝土排水管DN600最小覆土厚度在车行道下应为________m，塑料排水管DN200最大坡度不宜大于________。答案：0.7；0.153.4水泵比转数ns=________，其单位是________。答案：3.65n√Q/H^(3/4)；r/min、m³/s、m3.5活性污泥法F/M比单位是________，当F/M升高时，污泥龄将________。答案：kgBOD5/(kgMLSS·d)；缩短3.6臭氧与有机物反应途径包括________和________，前者可测________值评估。答案：直接氧化；间接自由基氧化；O₃消耗/COD去除比3.7建筑给水系统采用下行上给方式时，立管顶端应设________阀，其开启压力应比工作压力高________MPa。答案：自动排气；0.05～0.13.8污泥厌氧消化最佳pH为________，当VFA/ALK＞________时表明系统有酸化风险。答案：6.8～7.2；0.43.9给水管网经济流速在DN400钢管中一般取________m/s，此时单位长度水头损失约为________‰。答案：1.0～1.2；2.5～3.53.10排水检查井流槽顶面应与________相平，井底流槽半径宜为管径的________倍。答案：上游管内顶；0.54.简答题（封闭型，每题6分，共30分）4.1写出理想平流沉淀池去除率公式并说明各符号含义。答案：E=(u/u₀)×100%，其中E为去除率，u为颗粒沉降速度，u₀为沉淀池表面负荷（u₀=Q/A，Q为流量，A为池表面积）。当u≥u₀时，E=100%；当u<u₀时，E=u/u₀。4.2简述建筑排水系统伸顶通气管最小管径确定原则。答案：伸顶通气管最小管径应按最大排水立管管径的1/2确定，且不小于DN50；当同时服务多根立管时，应按最大一根立管管径的1/2再加其余立管管径总和的1/4计算，但不得小于DN75。4.3列举三种常用给水管网漏损检测方法并给出适用条件。答案：①音听法：适用于金属管道、埋深≤1.5m、背景噪声＜40dB；②相关分析法：适用于任何管材、两阀门间距50～300m、需安装传感器；③夜间最小流量法：适用于DMA分区、用户夜间用水量＜日平均10%、需安装电磁流量计。4.4写出Monod方程并指出其在污水生物处理中的意义。答案：μ=μmax·S/(Ks+S)，μ为比增长速率，μmax为最大比增长速率，S为底物浓度，Ks为半饱和常数。意义：描述微生物比增长速率与底物浓度的关系，用于推导出基质降解速率和生物量增长速率，是活性污泥数学模型的基础。4.5说明污泥体积指数SVI测定步骤及合格范围。答案：步骤：①取曝气池混合液1L置于1L量筒；②静置30min；③记录污泥体积V（mL）；④取同样混合液测MLSS（g/L）；⑤SVI=V/MLSS（mL/g）。合格范围：50～150mL/g，＞200mL/g为丝状菌膨胀，＜50mL/g为污泥细碎老化。5.简答题（开放型，每题10分，共20分）5.1某沿海城市原水盐度突增，水厂采用常规混凝沉淀+砂滤+消毒工艺，出厂水出现异味且消毒副产物超标，请分析原因并提出系统改造方案。答案：原因：①盐度升高压缩双电层，混凝效果下降，溶解性有机物穿透；②高溴离子在氯消毒下生成溴酸盐及溴代三卤甲烷；③异味物质（如2-MIB、土臭素）为藻类代谢产物，常规工艺去除有限。改造方案：①增设预臭氧或高锰酸钾氧化，破坏藻类胞外有机物；②强化混凝，投加粉末活性炭吸附；③主臭氧-生物活性炭深度处理，去除COD、异味及溴酸盐前体；④消毒段改用次氯酸钠+紫外线联合，降低氯投量；⑤在线监测溴酸盐、TOC、UV₂₅₄，建立预警。5.2某老城区合流制排水系统截流倍数n0=3，雨天溢流污染严重，请从“源头—过程—末端”提出综合控制策略并给出关键设计参数。答案：源头：①绿色屋顶覆盖率≥30%，径流系数由0.9降至0.5；②透水铺装率≥40%，设计渗透量≥20mm/h；③下凹式绿地率≥25，调蓄深度150mm。过程：①新建DN1200～DN1800截流干管，n0提高至5；②设置3座CSO调蓄池，总容积按截流干管服务面积×8mm降雨设计，单池有效容积1.2万m³，采用离线式，进水设1.5倍旱流流量的溢流堰；③安装浮球式高效截污挂篮，5mm筛孔。末端：①溢流口设旋流分离器，去除SS≥50%；②下游河道设橡胶坝，形成200万m³调蓄水体，坝高2.5m；③雨后24h内利用移动式紫外线消毒船，剂量≥40mJ/cm²，处理量2万m³/d。关键参数：截流干管充满度≤0.75，最小流速0.8m/s；调蓄池放空时间≤24h，冲洗强度15L/(m²·s)；绿色设施排空时间≤24h，植物耐淹时间≥48h。6.计算题（共60分）6.1给水泵站（15分）某水厂送水泵站向高地水池供水，静扬程38m，输水管长5000m，DN800钢管（n=0.013），要求最大输水量Q=0.42m³/s。水泵特性曲线：H=85–120Q²（Q单位m³/s，H单位m）。忽略局部水头损失，求：（1）管路特性曲线方程；（2）单泵工作点（Q、H）；（3）若采用两台同型号泵并联，求并联工作点及每台泵流量；（4）高地水池最低运行水位比泵站吸水井高42m，求NPSH裕量≥2m时，水泵最大安装高度。（水温20℃，饱和蒸汽压2.34kPa，吸水管道水头损失取1.0m）答案：（1）管路摩阻S=10.29n²L/D^(16/3)=10.29×0.013²×5000/0.8^(16/3)=98.2s²/m⁵，管路曲线H=38+98.2Q²。（2）联立H=85–120Q²与H=38+98.2Q²，得218.2Q²=47，Q=0.464m³/s，H=59.1m。因Q＞0.42m³/s，需节流或调速，实际运行Q=0.42m³/s，H=38+98.2×0.42²=55.3m。（3）并联后泵曲线H=85–120(Q/2)²=85–30Q²，与管路曲线联立得128.2Q²=47，Q=0.606m³/s，H=74.0m；单泵流量0.303m³/s。（4）NPSH裕量=(Pa–Pv)/ρg–Hg–hf，2=(101.3–2.34)/9.81–Hg–1.0，得Hg≤7.9m，最大安装高度7.9m。6.2污水厂设计（15分）某城市污水厂旱流流量Qd=4万m³/d，Kz=1.3，采用A²O工艺，要求出水TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L。设计MLSS=4000mg/L，污泥龄θc=15d，内回流比R内=200%，外回流比R=75%，好氧池NH₄⁺-N→NO₃⁻-N速率qN=0.035gNH₄⁺-N/(gMLSS·d)，反硝化速率qDN=0.022gNO₃⁻-N/(gMLSS·d)，剩余污泥含氮量0.12gN/gMLSS，生物除磷产率系数YP=0.35gP/gCOD，化学除磷采用FeCl₃，投加系数β=1.5。进水COD=320mg/L，BOD₅=180mg/L，TN=45mg/L，TP=6mg/L。求：（1）好氧池有效容积；（2）缺氧池有效容积；（3）需补充外加碳源量（以COD计）；（4）FeCl₃理论投加量。答案：（1）好氧池容积V好=Q·NH₄⁺-N去除量/(qN·MLSS)，NH₄⁺-N去除量=45-5=40mg/L，V好=40000×40/(0.035×4000)=11429m³，取11500m³。（2）缺氧池容积V缺=Q·NO₃⁻-N反硝化量/(qDN·MLSS)，NO₃⁻-N反硝化量=40×1/(1+2)=13.3mg/L，V缺=40000×13.3/(0.022×4000)=6045m³，取6100m³。（3）剩余污泥量ΔX=Y·Q·BOD₅/1000–kd·MLSS·V总，Y=0.6，kd=0.05，V总=17600m³，ΔX=0.6×40000×180/1000–0.05×4000×17600/1000=4320–3520=800kg/d，生物去除TN=0.12×800=96kg/d，需反硝化TN=40000×13.3/1000=532kg/d，需外加COD=(532–96)×2.86=1247kg/d。（4）生物除磷量=YP·COD去除=0.35×(320-30)=101.5mg/L，去除TP=4.06mg/L，剩余TP=6–4.06=1.94mg/L，需化学除磷量=1.94–0.5=1.44mg/L，FeCl₃投加量=1.5×1.44×1.9=4.1mg/L，日投加量=40000×4.1/1000=164kg/d。6.3管网平差（15分）某环状管网由AB、BC、CD、DA组成，各管长均为600m，管径分别为DN400、DN300、DN300、DN400，n=0.013，节点流量：B=80L/s、C=60L/s、D=40L/s，A为水源点。初分流量：AB=120L/s，BC=40L/s，CD=–20L/s（逆时针），DA=–80L/s。要求闭合差≤0.05m，用Hardy-Cross法完成两次平差计算。答案：第一次：计算各管水头损失h=SLQ²，S值DN400=0.0526，DN300=0.268s²/m⁵，环内Σh=0.0526×600×0.12²+0.268×600×0.04²–0.268×600×0.02²–0.0526×600×0.08²=0.455+0.257–0.064–0.202=0.446m，Σh/Q=0.455/0.12+…=11.15，ΔQ=–0.446/(2×11.15)=–0.020m³/s，修正后AB=0.100m³/s，BC=0.020m³/s，CD=–0.040m³/s，DA=–0.100m³/s。第二次：Σh=0.315+0.064–0.257–0.315=–0.193m，Σh/Q=9.82，ΔQ=0.010m³/s，最终AB=0.110m³/s，BC=0.030m³/s，CD=–0.030m³/s，DA=–0.090m³/s，闭合差0.02m＜0.05m，满足。6.4建筑给水（15分）某28层办公楼，层高3.3m，地下1层为贮水池及泵房，1～3层为商场（用水定额8L/m²·d，面积2000m²），4～28层为办公（用水定额50L/人·班，每层120人，两班），时变化系数Kh=1.5，供水方式：水池—变频泵—管网。求：（1）最高日用水量；（2）最大时用水量；（3）若采用隔膜气压罐，最低工作压力0.15MPa，最高0.35MPa，水泵在1h内启停次数≤8次，求气压罐最小调节容积；（4）变频泵出水管径（经济流速1.2m/s）。答案：（1）商场Qd1=3×2000×8/1000=48m³/d，办公Qd2=25×120×2×50/1000=300m³/d，总Qd=348m³/d。（2）最大时Qh=348×1.5/24=21.75m³/h=6.04L/s。（3）气压罐调节容积Vq=β·Qh/(4·n)，β=1.1，n=8，Vq=1.1×21.75/(4×8)=0.75m³。（4）出水管径d=√(4Q/πv)=√(4×0.00604/π/1.2)=0.080m，取DN80。7.综合分析题（30分）7.1背景：南方某特大城市日供水能力300万m³，原水取自上游河道，近年出现微污染、高藻、高溴离子（Br⁻=200μg/L）问题，夏季臭氧嗅阈浓度≥0.15mg/L，出厂水溴酸盐多次接