含煤废水处理试题与答案解析

含煤废水处理试题与答案解析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共30分。下列每小题备选答案中，只有一项是最符合题意的，请将正确选项的代表字母填在题干后的括号内。）1.洗煤废水的主要污染物通常不包括：A.悬浮物B.酚类化合物C.氨氮D.油类2.下列哪种方法主要利用重力沉降作用去除含煤废水中的悬浮颗粒？A.气浮B.过滤C.混凝沉淀D.超滤3.在含煤废水处理中，投加混凝剂的主要目的是：A.氧化还原污染物B.吸附溶解性有机物C.凝聚destabilize投加的酸碱D.去除细小悬浮物和部分溶解性污染物4.下列关于PAC（聚合铝盐）和PFS（聚合铁盐）的说法，正确的是：A.PAC的pH适用范围通常比PFS更宽B.PFS的除磷效果通常优于PACC.PAC适用于处理低温低浊度废水，PFS适用于处理高温高浊度废水D.PAC和PFS的混凝机理完全相同5.生物处理含煤废水主要利用微生物的什么作用？A.沉降分离B.混凝反应C.物理吸附D.新陈代谢6.下列哪种生物处理工艺更适用于处理高浓度、可生化性较差的煤化工废水？A.活性污泥法B.生物膜法C.厌氧消化D.好氧生物滤池7.Fenton氧化法处理含酚废水，主要利用了下列哪种物质的强氧化性？A.H₂O₂B.Fe²⁺C.·OHD.Fe³⁺8.含煤废水经初步处理后，若仍含有较高浓度的COD，下一步通常采用的处理方法是：A.混凝沉淀B.气浮C.活性炭吸附D.离心分离9.下列关于含煤废水处理中pH控制的说法，错误的是：A.pH会影响混凝剂的投加效果B.pH会影响生物处理系统的效率C.pH控制对于中和酸性或碱性废水至关重要D.pH控制主要影响废水的颜色10.评价含煤废水处理效果的主要指标通常不包括：A.BOD₅/CODB.SSC.总酚D.水温11.下列哪种技术通常用于去除含煤废水中溶解性、难生物降解的有机物？A.混凝沉淀B.吸附法C.气浮D.生物膜法12.在含煤废水处理系统中，设置调节池的主要目的是：A.进行混凝反应B.均化水质水量C.进行气浮分离D.进行生物降解13.含煤废水中的硫氰化物(SCN⁻)具有毒性，常用的处理方法之一是：A.氧化法（如使用氯气）B.还原法C.吸附法D.电解法14.选择含煤废水处理工艺时，需要综合考虑的因素不包括：A.废水水质水量B.处理标准C.占地面积和投资成本D.处理后的废水用途15.下列哪种说法是正确的？A.所有的含煤废水都可以用同一种处理工艺达标B.含煤废水处理工艺的选择应因地制宜C.含煤废水处理的目标是回收煤炭D.含煤废水处理不需要考虑二次污染问题二、填空题（每空2分，共30分。请将正确答案填在横线上。）1.洗煤废水的主要污染物包括悬浮物、__________、__________等。2.混凝沉淀处理含煤废水时，通常需要控制水的__________，以利于矾花的形成和沉降。3.活性污泥法处理含煤废水时，需要控制合适的污泥浓度（MLSS）和__________。4.Fenton氧化法是一种高级氧化技术，其核心是利用亚铁离子(Fe²⁺)催化过氧化氢(H₂O₂)产生具有强氧化性的__________。5.含煤废水中常见的重金属离子包括__________、__________、__________等。6.对于处理水量大、水质变化不大的含煤废水，通常优先考虑采用__________处理工艺。7.吸附法处理含煤废水时，常用的吸附剂有活性炭、__________、生物炭等。8.废水的__________是衡量其污染程度的重要指标，通常用BOD₅与COD的比值来评价其可生化性。9.含煤废水处理过程中，为了防止微生物受到毒害，需要监测和控制废水中某些物质的含量，例如__________和__________。10.气浮法处理含煤废水主要利用气泡的__________作用，将细小、密度接近水的悬浮颗粒附着并带到水面去除。三、判断题（每题2分，共20分。请将判断结果填在题干后的括号内，正确的填“√”，错误的填“×”。）1.混凝沉淀法可以有效地去除含煤废水中的全部悬浮物。（）2.pH值越高，混凝效果越好。（）3.生物处理法是含煤废水处理中最经济、最常用的方法。（）4.活性炭具有较大的比表面积和强吸附能力，适用于深度处理含煤废水。（）5.含煤废水经处理后，出水水质必须达到国家或地方规定的排放标准。（）6.气浮法处理含煤废水的效率一定高于沉淀法。（）7.Fenton氧化法适用于处理各种类型的含煤废水，且投药量越多越好。（）8.含煤废水中的酚类化合物属于易生物降解有机物。（）9.含煤废水处理过程中产生的污泥属于危险废物，需要特殊处理。（）10.选择含煤废水处理工艺时，只需考虑处理成本，无需考虑环境影响。（）四、简答题（每题10分，共30分。请简要回答下列问题。）1.简述混凝沉淀法处理含煤废水的原理及其主要影响因素。2.简述活性污泥法处理含煤废水的基本过程及其主要运行参数。3.简述含煤废水处理中为什么要进行pH控制，并列举两种常用的调节pH的方法。五、计算题（共10分。请按题意要求进行计算。）某含煤废水处理厂，每天处理含煤废水10000m³。经测定，进水COD为800mg/L，出水COD要求达到100mg/L。现采用活性炭吸附法进行深度处理，吸附过程符合朗缪尔吸附等温线模型。已知在该条件下，活性炭的最大吸附容量(qmax)为100mg/g，平衡吸附常数(K)为0.05L/mg。假设活性炭吸附过程为瞬时吸附，且忽略吸附过程阻力。试计算处理该废水需要投加多少公斤活性炭？（吸附剂密度按500kg/m³计，结果保留两位小数）六、论述题（15分。请结合实际，论述含煤废水处理工艺选择需要考虑的主要因素。）试卷答案一、选择题1.D2.C3.D4.A5.D6.C7.C8.C9.D10.A11.B12.B13.A14.D15.B二、填空题1.酚类化合物，氨氮2.搅拌/混合强度3.溶解氧（DO）4.自由基5.铅（Pb²⁺），镉（Cd²⁺），汞（Hg²⁺）6.物理化学法（如混凝沉淀+过滤）7.活性氧化铝8.生化需氧量（BOD）9.酚类，氰化物10.上浮三、判断题1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.×9.√10.×四、简答题1.原理：混凝沉淀法利用混凝剂（如PAC、PFS）投加后，通过水解聚合形成具有吸附架桥或网捕作用的微小絮体，将废水中的细小悬浮颗粒、部分胶体物质和可溶性有机物包裹起来，形成较大的絮凝体，并在重力作用下沉降分离，从而净化废水。影响因素：水温、pH值、搅拌/混合强度、混凝剂种类和投加量、凝聚时间、助凝剂的使用等。2.基本过程：含煤废水首先经过预处理（如沉淀、过滤去除大颗粒悬浮物）后，送入曝气池，与回流的活性污泥混合，在适宜的溶解氧等条件下，微生物（活性污泥）利用废水中的有机物作为营养物质进行新陈代谢，同时将部分无机物转化为无机污泥，使废水得到净化。主要运行参数：污泥浓度（MLSS）、溶解氧（DO）、污泥回流比、剩余污泥排放量、水力停留时间（HRT）、污泥龄（SRT）等。3.原因：pH值会影响混凝剂的电性、水解产物形态和混凝效果；影响生物酶的活性和微生物的代谢速率；某些重金属离子在特定pH条件下毒性变化。因此，需要控制pH在适宜范围内，以保证处理效果和系统稳定运行。调节方法：投加酸（如硫酸、盐酸）降低pH值；投加碱（如氢氧化钠、石灰、碳酸钠）提高pH值。五、计算题解：1.废水总量Q=10000m³/d=10000/24m³/h2.总COD去除量C₀-Cₑ=800-100=700mg/L3.总COD去除量R=(C₀-Cₑ)*Q=700*(10000/24)mg/h=2916667mg/h=2916.67kg/h4.朗缪尔吸附等温线模型：q=qmax*(B*C)/(1+B*C)其中，q为平衡吸附量(mg/g)，C为平衡浓度(mg/L)，B为平衡吸附常数(L/mg)，qmax为最大吸附容量(mg/g)。5.当吸附达到平衡时，吸附剂上吸附的COD量应等于从水中去除的COD量（假设吸附剂完全饱和吸附了被去除的COD）。吸附剂投加量W(kg)*吸附剂密度ρ(kg/m³)*最大吸附容量qmax(mg/g)=总COD去除量R(mg/h)/吸附速率系数k(假设吸附过程瞬时，k可视为1，简化计算)W*500*100=2916667W=2916667/(500*100)kg=58.33kg/h(注：严格瞬时吸附模型应考虑动力学，此处简化处理，主要考察模型应用和单位换算。实际瞬时吸附计算较复杂，常通过经验或简化模型估算。此处按简化模型计算。)更精确的瞬时吸附计算需引入吸附速率常数，但题目条件未提供，按平衡吸附容量估算所需吸附剂总量：所需吸附剂总量=总去除COD/(qmax*吸附剂密度)所需吸附剂总量=(2916.67kg/h)/(0.1kg/g*500kg/m³)=58.33kg/h答：处理该废水需要投加58.33公斤活性炭/小时。六、论述题含煤废水来源广泛，成分复杂，污染物种类多，浓度高，处理工艺的选择是一个系统工程，需要综合考虑以下主要因素：1.废水水质水量特征：这是工艺选择的基础。需要详细分析废水的pH、COD、BOD、SS、氨氮、酚类、氰化物、重金属、油类等主要污染物的种类和浓度，以及水量变化规律（如小时变化、日变化、季节变化）。例如，高浓度COD、难生物降解有机物含量高的废水，可能需要采用物化预处理（如Fenton氧化、混凝沉淀）或深度处理（如活性炭吸附）与生物处理相结合的工艺。2.处理标准要求：出水需要达到的排放标准或回用标准是工艺选择的重要依据。不同的标准对污染物控制指标和限值有不同的要求，这将直接影响工艺流程的选择和设计参数的确定。例如，要求回用于农业灌溉，对盐度、重金属等有更严格的要求。3.处理规模和投资成本：处理规模（水量大小）直接决定了工艺规模和设备选型。不同工艺的基建投资和运行成本（电耗、药剂费、维护费、人工费等）差异很大。需要在满足处理要求和环境效益的前提下，选择经济合理的工艺方案，进行技术经济比较。4.占地条件：工艺占地面积是选择时需要考虑的重要因素，尤其在场地受限的情况下。例如，土地资源紧张时，可能优先考虑占地相对较小的物化处理单元或模块化组合工艺。5.运行管理水平和维护要求：工艺的运行管理复杂程度和维护工作量对运行成本和稳定性有直接影响。应选择适合当地管理水平、操作简便、易于维护的工艺。自动化程度高的工艺可以降低人工成本，但初始投资较高。6.资源回收与综合利用潜力：随着环保要求的提高和资源意识的增强，含煤