2026年水处理工程期末考试试卷及答案

2026年水处理工程期末考试试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某工业废水CODcr为1800mg/L，BOD5为450mg/L，其可生化性指标（B/C）为（）。A.0.25B.0.5C.0.75D.1.2答案：A（B/C=450/1800=0.25）2.下列水处理工艺中，主要用于去除水中溶解性有机物的是（）。A.格栅B.沉砂池C.反渗透D.气浮答案：C（反渗透通过半透膜去除溶解性物质）3.活性污泥法中，污泥体积指数（SVI）的合理范围通常为（）。A.50-150mL/gB.150-250mL/gC.250-350mL/gD.350-450mL/g答案：A（SVI反映污泥沉降性能，正常范围50-150）4.用于中和酸性废水的常用碱性药剂是（）。A.硫酸B.盐酸C.氢氧化钠D.二氧化碳答案：C（氢氧化钠为强碱，中和酸性废水）5.下列不属于生物膜法工艺的是（）。A.生物接触氧化池B.曝气生物滤池C.序批式活性污泥法（SBR）D.生物转盘答案：C（SBR属于活性污泥法）6.反渗透膜的操作压力一般为（）。A.0.1-0.5MPaB.1.0-1.5MPaC.2.0-4.0MPaD.5.0-8.0MPa答案：C（反渗透需较高压力克服渗透压）7.混凝过程中，“压缩双电层”机理主要针对（）。A.粗大颗粒B.胶体颗粒C.溶解性有机物D.微生物答案：B（胶体因表面电荷稳定，压缩双电层降低ζ电位）8.紫外线消毒的主要缺点是（）。A.成本高B.无持续杀菌能力C.产生消毒副产物D.需大量药剂答案：B（紫外线消毒后无残留，无法持续杀菌）9.厌氧生物处理的最佳温度范围是（）。A.5-15℃B.20-25℃C.30-38℃D.50-55℃答案：C（中温厌氧最适30-38℃，高温为50-55℃）10.某水厂采用PAC（聚合氯化铝）作为混凝剂，其投加量为15mg/L，处理水量为5万m³/d，则每日PAC用量为（）。A.750kgB.1500kgC.3000kgD.5000kg答案：A（5万m³/d=5×10⁴m³/d，15mg/L=15g/m³，用量=5×10⁴×15g=7.5×10⁵g=750kg）11.沉淀池的表面负荷（q）与（）直接相关。A.沉淀时间B.池深C.处理水量和表面积D.污泥浓度答案：C（q=Q/A，Q为流量，A为表面积）12.下列工艺中，可同步脱氮除磷的是（）。A.传统活性污泥法B.A²/O工艺C.生物滤池D.氧化沟（仅脱氮）答案：B（A²/O即厌氧-缺氧-好氧，同步脱氮除磷）13.膜生物反应器（MBR）中，膜组件的主要作用是（）。A.拦截悬浮物B.降解有机物C.硝化反应D.反硝化反应答案：A（MBR通过膜过滤替代二沉池，拦截污泥和悬浮物）14.用于去除水中铁、锰的常用方法是（）。A.离子交换B.氧化-过滤C.吸附D.气浮答案：B（铁锰需氧化为高价态后通过过滤去除）15.某废水pH=3，采用石灰乳中和，反应方程式为（）。A.Ca(OH)₂+2H⁺→Ca²⁺+2H₂OB.CaCO₃+2H⁺→Ca²⁺+CO₂↑+H₂OC.NaOH+H⁺→Na⁺+H₂OD.CaO+H₂O→Ca(OH)₂答案：A（石灰乳主要成分为Ca(OH)₂，中和H⁺）二、填空题（每空1分，共15分）1.表征水中悬浮物含量的指标是______（SS）。答案：悬浮物2.混凝过程分为快速混合、______和沉淀分离三个阶段。答案：絮凝反应3.活性污泥的主要组成包括微生物、______、吸附的有机物和无机物。答案：代谢产物4.厌氧消化的三个阶段为水解酸化、产氢产乙酸和______。答案：产甲烷5.反渗透膜的截留分子量一般小于______道尔顿。答案：1006.消毒时，余氯分为游离性余氯和______余氯。答案：结合性7.生物脱氮的关键步骤是硝化反应和______反应。答案：反硝化8.气浮法的关键是在水中产生大量______的微小气泡。答案：粒径小、分散度高9.过滤池的反冲洗方式包括水反冲洗、气水联合反冲洗和______。答案：表面扫洗10.工业废水处理中，“三级处理”的主要目标是去除______污染物。答案：溶解性11.污泥脱水的主要方法有机械脱水、自然干化和______。答案：热干化12.臭氧氧化的主要优点是氧化能力强、无二次污染和______。答案：反应速度快13.电渗析的核心部件是______。答案：离子交换膜14.好氧生物处理中，溶解氧（DO）浓度一般控制在______mg/L。答案：2-415.城市污水的典型BOD5浓度范围为______mg/L。答案：200-400三、简答题（每题6分，共30分）1.简述混凝剂的主要类型及各自适用场景。答案：混凝剂分为无机混凝剂（如聚合氯化铝PAC、硫酸铝）和有机混凝剂（如聚丙烯酰胺PAM）。无机混凝剂适用于浊度高、胶体含量大的原水，通过压缩双电层和吸附电中和脱稳；有机混凝剂多作为助凝剂，适用于低温低浊水或需要强化絮凝的场景，通过吸附架桥提高絮体强度。2.比较活性污泥法与生物膜法的异同点。答案：相同点：均利用微生物降解有机物；需供氧（好氧工艺）；产生污泥。不同点：活性污泥法微生物以悬浮状态存在，传质效率高但抗冲击负荷差；生物膜法微生物附着在载体表面，污泥龄长，抗冲击负荷强，适用于低浓度废水。3.简述反渗透（RO）与纳滤（NF）的主要区别。答案：反渗透截留分子量＜100道尔顿，可去除几乎所有溶解性盐类（脱盐率＞95%），操作压力高（2-4MPa）；纳滤截留分子量200-1000道尔顿，对二价离子截留率高（如SO₄²⁻），对单价离子截留率低（如Na⁺），操作压力较低（0.5-2MPa），常用于软化和部分脱盐。4.说明A²/O工艺的脱氮除磷原理。答案：A²/O工艺包括厌氧池、缺氧池和好氧池。厌氧池：聚磷菌释放磷并吸收有机物；缺氧池：反硝化菌利用有机物将NO₃⁻还原为N₂脱氮；好氧池：硝化菌将NH₄⁺氧化为NO₃⁻（硝化），聚磷菌过量吸磷（超量吸磷），最终通过剩余污泥排放实现除磷。5.列举三种常见的深度处理工艺，并说明其适用场景。答案：（1）活性炭吸附：去除溶解性有机物（如农药、色素），适用于饮用水或工业废水的深度净化；（2）臭氧-生物活性炭（O₃-BAC）：臭氧氧化难降解有机物，BAC进一步生物降解，适用于微污染水源水；（3）膜过滤（超滤/纳滤）：截留悬浮物、胶体和部分溶解性物质，适用于中水回用或高品质供水。四、计算题（每题8分，共24分）1.某城市污水处理厂设计水量Q=4万m³/d，进水BOD5=250mg/L，出水BOD5=20mg/L，采用活性污泥法，污泥负荷Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，MLSS浓度X=3000mg/L，求曝气池容积V。解：BOD5去除量=Q×(S0-Se)=4×10⁴m³/d×(250-20)g/m³=4×10⁴×230g/d=9.2×10⁶g/d=9200kg/d根据Ns=去除量/(X×V)，得V=去除量/(X×Ns)=9200kg/d/(3kg/m³×0.3kgBOD5/(kgMLSS·d))=9200/(0.9)=10222.2m³（注：X=3000mg/L=3kg/m³）答案：曝气池容积约为10222m³。2.某沉淀池设计流量Q=2000m³/h，表面负荷q=2m³/(m²·h)，求沉淀池表面积A及池深H（停留时间t=2h）。解：表面积A=Q/q=2000/2=1000m²池深H=q×t=2m³/(m²·h)×2h=4m（或H=Q×t/A=2000×2/1000=4m）答案：表面积1000m²，池深4m。3.某电镀废水含Cr⁶⁺浓度为50mg/L，采用硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）还原，反应式为：Cr₂O7²⁻+6Fe²⁺+14H⁺→2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，已知FeSO₄·7H₂O分子量为278，Cr原子量52，求还原1m³废水所需FeSO₄·7H₂O的理论投加量（保留两位小数）。解：Cr⁶⁺浓度50mg/L=0.05g/L，1m³废水含Cr⁶⁺质量=0.05g/L×1000L=50g=0.05kgCr₂O7²⁻中Cr为+6价，每个Cr₂O7²⁻含2个Cr⁶⁺，故Cr₂O7²⁻的物质的量=(0.05kg×1000g/kg)/52g/mol/2=50g/(52g/mol×2)=0.4808mol根据反应式，1molCr₂O7²⁻需6molFe²⁺，故Fe²⁺物质的量=0.4808mol×6=2.8848molFeSO₄·7H₂O的物质的量=2.8848mol（1molFeSO₄·7H₂O提供1molFe²⁺）FeSO₄·7H₂O质量=2.8848mol×278g/mol=802.0g=0.802kg答案：理论投加量约为0.80kg/m³。五、综合分析题（11分）某印染企业废水水量为8000m³/d，进水水质：COD=2500mg/L，BOD5=600mg/L，色度=1200倍，pH=11，SS=300mg/L。要求出水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2021），其中COD≤80mg/L，BOD5≤20mg/L，色度≤50倍，pH=6-9，SS≤50mg/L。请设计一套处理工艺流程（用框图表示），并说明各单元的作用。答案：工艺流程：调节池→中和池→混凝沉淀池→水解酸化池→好氧生物池（接触氧化/MBR）→二次沉淀池→臭氧氧化池→砂滤池→排放各单元作用：（1）调节池：均化水质水量，防止冲击负荷；（2）中和池：投加酸（如H2SO4）调节