2026年水处理基础知识试题(含答案)

2026年水处理基础知识试题(含答案)一、单项选择题（每题1分，共20分）1.下列哪项不属于水中的溶解性无机物？A.钙离子B.氯离子C.腐殖酸D.硫酸根离子答案：C2.在理想沉淀池中，去除率仅取决于颗粒的（）。A.密度B.粒径C.沉速D.浓度答案：C3.胶体颗粒能够通过布朗运动长期保持稳定分散状态，主要是因为（）。A.胶体颗粒表面带电B.胶体颗粒质量很小C.胶体颗粒亲水性强D.水的粘度作用答案：B4.混凝过程中，压缩双电层作用机理主要适用于（）。A.有机高分子混凝剂B.铝盐、铁盐等无机混凝剂C.微生物絮凝剂D.所有类型的混凝剂答案：B5.普通快滤池反冲洗时，通常采用的冲洗强度范围为（）L/(s·m²)。A.2-4B.5-15C.20-30D.40-50答案：B6.氯消毒时，水中含有氨氮会生成氯胺，其消毒效果与自由氯相比，特点是（）。A.消毒效果更快、更强B.消毒效果更持久C.几乎无消毒效果D.会产生更多三卤甲烷答案：B7.活性污泥法中，表示污泥沉降性能的常用指标是（）。A.MLSSB.MLVSSC.SVID.BOD₅答案：C8.厌氧消化过程一般不包括以下哪个阶段？A.水解酸化阶段B.产氢产乙酸阶段C.硝化阶段D.产甲烷阶段答案：C9.下列哪种膜分离过程所需的操作压力最高？A.微滤B.超滤C.纳滤D.反渗透答案：D10.水的硬度主要是指水中（）离子的总量。A.Ca²⁺和Na⁺B.Ca²⁺和Mg²⁺C.Mg²⁺和K⁺D.Fe²⁺和Mn²⁺答案：B11.在水的碱度测定中，用酚酞作指示剂滴定至无色，测得的是（）。A.总碱度B.酚酞碱度C.甲基橙碱度D.碳酸盐碱度答案：B12.曝气沉砂池的主要功能是（）。A.去除有机物B.去除砂粒上的有机物C.提高沉砂效率D.降低水流速度答案：B13.生物脱氮过程中，硝化作用是指（）。A.NO₃⁻转化为N₂B.NH₄⁺转化为NO₂⁻和NO₃⁻C.有机氮转化为NH₄⁺D.NO₂⁻转化为NH₄⁺答案：B14.污泥含水率从99%降至96%，其体积减少为原来的（）。A.1/4B.1/3C.1/2D.3/4答案：A15.下列哪种技术不属于深度处理范畴？A.臭氧活性炭B.膜过滤C.混凝沉淀D.高级氧化答案：C16.电渗析除盐的推动力是（）。A.浓度差B.压力差C.电位差D.温度差答案：C17.《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）中，总大肠菌群的要求是（）。A.每100mL水样中不得检出B.每100mL水样中不超过3个C.每1mL水样中不得检出D.每1000mL水样中不得检出答案：A18.在厌氧反应器中，维持适宜的碱度主要是为了（）。A.提供营养B.缓冲pH值，防止酸化C.提高甲烷产量D.促进污泥絮凝答案：B19.平流式沉淀池的设计，主要依据（）。A.表面负荷和停留时间B.水平流速和停留时间C.表面负荷和水平流速D.污泥浓度和停留时间答案：A20.表征水体耗氧有机污染物含量的综合指标是（）。A.COD和BODB.TOC和TODC.SS和浊度D.氨氮和总磷答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.影响混凝效果的主要水力学条件包括（）。A.混合强度G值B.混合时间T值C.GT值D.水温E.pH值答案：A,B,C2.活性污泥法运行中，可能引起污泥膨胀的原因有（）。A.溶解氧不足B.营养物缺乏（N、P）C.pH值过低D.水温过高E.负荷过低答案：A,B,C3.离子交换树脂受铁污染后，可能出现的现象有（）。A.颜色变深B.交换容量下降C.再生困难D.出水硬度升高E.树脂破碎增多答案：A,B,C4.下列消毒剂中，属于氧化性消毒剂的有（）。A.液氯B.二氧化氯C.臭氧D.紫外线E.氯胺答案：A,B,C,E5.污泥处理处置的主要技术单元包括（）。A.浓缩B.稳定C.调理D.脱水E.最终处置答案：A,B,C,D,E6.膜污染的主要类型包括（）。A.无机污染（结垢）B.有机污染C.微生物污染（生物垢）D.胶体污染E.膜本身降解答案：A,B,C,D7.水体富营养化的主要表征是（）。A.藻类大量繁殖B.水体透明度下降C.溶解氧昼夜波动大D.鱼类死亡E.产生异味答案：A,B,C,D,E8.在给水处理中，去除水中溶解性有机物的方法有（）。A.活性炭吸附B.生物活性炭C.臭氧氧化D.混凝沉淀E.膜分离答案：A,B,C,E9.城市污水再生利用的途径主要包括（）。A.工业冷却水B.城市杂用水（绿化、冲厕）C.景观环境用水D.地下水回灌E.补充饮用水源答案：A,B,C,D10.测定水样COD时，加入硫酸银的作用是（）。A.催化剂B.氧化剂C.掩蔽氯离子干扰D.提供酸性环境E.指示终点答案：A,D三、填空题（每空1分，共20分）1.胶体颗粒的稳定性主要来源于______稳定性和______稳定性。答案：动力，聚集2.混凝剂投加量过多时，由于______作用，混凝效果反而下降。答案：胶体再稳3.过滤的机理主要包括______、______、______和______作用。答案：迁移，附着，脱落（顺序可调）4.氯消毒中，折点加氯的目的是______和______。答案：去除氨氮，保证自由氯消毒5.活性污泥法处理系统主要由______、______、______和______四个基本部分组成。答案：曝气池，二沉池，污泥回流系统，剩余污泥排放系统6.生物脱氮的基本原理是先通过______作用将氨氮氧化为硝酸盐，再通过______作用将硝酸盐还原为氮气。答案：硝化，反硝化7.污泥体积指数（SVI）是指混合液静置______分钟后，每克干污泥所占的______体积，以mL/g计。答案：30，沉降8.反渗透膜对水中离子的截留机理主要是______作用。答案：溶解-扩散（或筛分作用）9.水的总硬度等于______硬度与______硬度之和。答案：碳酸盐，非碳酸盐10.在厌氧消化中，挥发性脂肪酸（VFA）与总碱度（以CaCO₃计）的比值常被用作判断系统运行状况的指标，通常认为比值低于______时系统运行正常。答案：0.4（或0.3-0.4）四、判断题（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.水的浊度与水中悬浮物的浓度成正比。（）答案：×2.平流式沉淀池的沉淀效率主要取决于池子的水平流速。（）答案：×3.助凝剂本身可以起混凝作用，能降低混凝剂的投加量。（）答案：×4.活性炭吸附对水中大分子有机物的去除效果优于小分子有机物。（）答案：×5.紫外线消毒是一种物理消毒方法，不产生消毒副产物。（）答案：√6.在活性污泥法中，污泥龄越长，硝化作用进行得越彻底。（）答案：√7.厌氧生物处理过程中不需要供氧，因此能耗一定低于好氧处理。（）答案：×8.超滤膜可以截留水中的大部分离子。（）答案：×9.离子交换树脂的交换容量会随再生次数的增加而永久性下降。（）答案：×10.水体中BOD₅/COD的比值越大，说明废水可生化性越好。（）答案：√五、简答题（每题5分，共30分）1.简述混凝过程中，铝盐混凝剂（如硫酸铝）在水解过程中发挥作用的几种主要形态及其作用机理。答案：铝盐混凝剂水解后主要产生三价铝离子及其水解聚合物。作用机理包括：（1）压缩双电层：Al³⁺高价正电荷压缩胶体双电层，降低ζ电位，使胶体脱稳。（2）吸附电中和：带正电的水解聚合物吸附在带负电的胶体表面，中和其电荷。（3）吸附架桥：长链状聚合物在胶体颗粒间架桥连接，形成絮体。（4）网捕卷扫：形成的氢氧化铝沉淀物在沉降过程中，像滤网一样卷扫、捕获胶体颗粒。2.画出普通快滤池的构造示意图，并标注出主要组成部分。答案：（示意图需包含以下部分）滤池本体；滤料层（石英砂，可能含承托层）；配水系统（大阻力或小阻力）；排水槽（或集水槽）；反冲洗进水系统；反冲洗排水系统；过滤进水管；过滤出水管；反冲洗进水管；反冲洗排水管。（评分要点：结构完整，标注清晰，图示关系正确）3.简述活性污泥法运行中，污泥膨胀（丝状菌膨胀）的成因及控制措施。答案：成因：丝状菌过度生长。主要条件包括：（1）低溶解氧；（2）低负荷（F/M）；（3）营养物比例失衡（N、P缺乏）；（4）pH值不适宜；（5）进水含硫化物等。控制措施：（1）临时措施：投加氧化剂（氯、过氧化氢）直接杀灭丝状菌；投加混凝剂（如铁盐、铝盐）改善沉降性。（2）根本措施：调整运行参数，如提高DO浓度；提高F/M比（如采用渐减曝气、间歇曝气）；调整营养比例；控制进水水质，避免硫化物等进入。4.什么是生物膜法？列举三种典型的生物膜法工艺，并简述其共同特点。答案：生物膜法是使微生物附着生长在滤料或载体表面，形成生物膜，污水流经时，污染物被膜上微生物吸附、降解的处理方法。典型工艺：生物滤池（普通、高负荷）、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池（BAF）、移动床生物膜反应器（MBBR）等（任选三种）。共同特点：（1）生物相丰富，食物链长，剩余污泥少；（2）对水质水量变化适应性强；（3）运行管理方便，能耗相对较低；（4）微生物固着生长，不易流失，能保持较高生物量。5.简述反渗透膜污染的主要类型、危害及防治措施。答案：主要类型：（1）无机污染（结垢）：CaCO₃、CaSO₄、硅垢等；（2）有机污染：腐殖酸、蛋白质、多糖等；（3）微生物污染：细菌、藻类及其代谢产物形成生物膜；（4）胶体污染：铁、铝、硅的胶体颗粒。危害：导致产水量下降、脱盐率降低、操作压力升高、膜寿命缩短、清洗频率增加、运行成本上升。防治措施：（1）预处理：加强混凝、过滤、软化、杀菌、阻垢剂投加等；（2）优化运行：控制回收率、流速、压力；（3）定期清洗：根据污染类型采用酸洗（除垢）、碱洗（除有机物）、杀菌剂清洗（除生物垢）；（4）膜材料改进：开发抗污染膜。6.简述污泥厌氧消化过程中，影响产甲烷阶段的主要环境因素。答案：（1）温度：分为中温消化（33-37℃）和高温消化（50-55℃），需严格控制并保持稳定。（2）pH值：最佳范围为6.8-7.2。产甲烷菌对pH敏感，需足够的碱度缓冲。（3）氧化还原电位（ORP）：严格厌氧环境，ORP应低于-300mV。（4）营养与碳氮比（C/N）：适宜的C/N比为（10-20）:1，还需微量元素（如Ni、Co）。（5）有毒物质：抑制物包括氨氮（浓度过高）、硫酸盐还原产生的硫化物、重金属离子、某些有机物等。（6）有机负荷：需与微生物活性匹配，过高易导致VFA积累、pH下降。六、计算题（每题8分，共16分）1.某城市设计人口10万人，综合生活污水定额为180L/(cap·d)。污水处理厂采用传统活性污泥法，设计进水BOD₅浓度为200mg/L，要求出水BOD₅浓度≤20mg/L。已知设计污泥负荷Ls为0.3kgBOD₅/(kgMLSS·d)，混合液污泥浓度（MLSS）为3000mg/L。试计算：（1）平均日污水设计流量Q（m³/d）；（2）每日需处理的BOD₅总量（kg/d）；（3）曝气池的有效容积V（m³）。答案：（1）Q=100000cap×0.180m³/(cap·d)=18000m³/d（2）每日BOD₅总量=Q×(S0-Se)=18000m³/d×(200-20)g/m³×10⁻³kg/g=18000×180×10⁻³=3240kg/d（注：严格计算去除量时应用进水浓度，但曝气池容积计算需用进水负荷，此处按进水总量计算：18000×200×10⁻³=3600kg/d。下一问需用3600kg/d。）（3）曝气池有效容积V=(Q×S0)/(Ls×X)=(18000m³/d×200g/m³)/[0.3kgBOD₅/(kgMLSS·d)×3000g/m³]=(3.6×10⁶g/d)/(0.9×10³g/(m³·d))=4000m³（或使用去除量计算：V=3240kg/d/(0.3kg/(kg·d)×3kg/m³)=3240/0.9=3600m³，两种理解均可，但按设计规范常用进水负荷计算，即4000m³为佳。）2.某平流式沉淀池设计流量为50000m³/d，表面负荷q'为1.5m³/(m²·h)。试计算：（1）沉淀池的表面积A（m²）；（2）若沉淀池有效水深H为3.0m，计算水力停留时间t（h）；（3）若设计水平流速v为10mm/s，计算沉淀池的长度L和宽度B（取整数，且长宽比不小于4）。答案：（1）A=Q/q'=50000m³/d÷(1.5m³/(m²·h)×24h/d)=50000/36≈1388.9m²，取1389m²。（2）有效容积V=A×H=1389m²×3.0m=4167m³t=V/Q=4167m³/(50000m³/d)=0.08334d=2.0h（或直接t=H/q'=3.0m/1.5m/h=2.0h）（3）由v=10mm/s=36m/h池长L=v×t=36m/h×2.0h=72m池宽B=A/L=1389m²/72m≈19.29m，取19m。校核长宽比：L/B=72/19≈3.79<4，不满足要求。调整：取L=76m，则B=A/L=1389/76≈18.28m，取18m。校核：L/B=76/18≈4.22>4，符合要求。A=76×18=1368m²，与1389m²略有误差，在工程允许范围内。最终：L=76m，B=18m。七、综合分析题（每题12分，共24分）1.某北方城市以水库水为水源，原水水质季节性变化大：夏秋季藻类含量高、有异味，冬季低温低浊。现水厂采用“混凝-沉淀-过滤-消毒”常规工艺，夏秋季出厂水偶有异味，冬季混凝剂投加量大、沉淀效果不佳。请分析：（1）夏秋季出厂水有异味的主要原因是什么？从处理工艺角度提出两种以上改进措施并说明原理。（2）冬季低温低浊水处理困难的原因是什么？提出三种以上强化常规工艺处理效果的技术措施。答案：（1）夏秋季异味原因：原水藻类大量繁殖，部分藻细胞在常规处理中未被完全去除，或其代谢/分解产生的土霉素（如MIB、Geosmin）等嗅味物质具有较强亲水性，混凝沉淀过滤难以有效去除，进入管网。改进措施及原理：①预氧化：在混凝前投加高锰酸钾、臭氧或氯。氧化破坏藻细胞结构，助凝使其易于去除，同时氧化部分致嗅物质。②强化混凝：调整混凝剂种类（如改用聚合氯化铝铁）、投加量、pH值，或投加助凝剂（如活化硅酸、PAM），提高对藻类及有机物的去除效率。③投加粉末活性炭（PAC）：利用其巨大比表面积吸附去除水中溶解性致嗅有机物。④深度处理：增设臭氧-生物活性炭（O₃-BAC）工艺。臭氧氧化将大分子致嗅物分解为小分子或提高其可生化性，再由后续活性炭吸附和生物降解彻底去除。（2）冬季低温低浊水处理困难原因：①水温低，水的粘度增大，颗粒布朗运动减弱，碰撞几率降低；同时水的剪切力增大，已形成絮体易破碎。②无机胶体颗粒（如粘土）浓度低且稳定，电位高，混凝所需脱稳剂量大。③低温下混凝剂水解速度慢，形成絮体结构松散、细小、沉降性能差。强化措施：①选用低温下活性高的混凝剂：如聚合氯化铝（PAC）或聚合硫酸铁（PFS），其水解受温度影响相对较小，形成的絮体密实。②优化混凝条件：适当增加混凝剂投加量；投加助凝剂（如活化硅酸、有机高分子助凝剂）以增强吸附架桥作用，形成更大、更结实的絮体。③强化混合与絮凝：保证快速、剧烈的混合（G值宜取较高值），确保药剂均匀分散；延长或优化絮凝时间与强度梯度（采用机械絮凝）。④泥渣回流：将沉淀池排出的部分泥渣回流至絮凝池前端，增加絮凝核心，促进絮体生长。⑤气浮替代沉淀：对于低温低浊水，气浮工艺利用微气泡粘附絮体，其上浮速度远大于沉淀速度，对轻质、细小絮体分离效果更佳。2.某工业园区污水处理厂主要接纳印染、化工等企业预处理后的废水，采用“调节池-水解酸化-A/O（厌氧/好氧）-二沉池”主体工艺，设计出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。近期运行出现以下问题：①好氧池泡沫多，呈褐色、粘稠；②二沉池出水浑浊，悬浮物高；③总氮去除率波动大，偶尔超标。经检测，进水COD约800mg/L，BOD₅约200mg/L，氨氮约50mg/L，总氮约80mg/L，pH7-9，水温25-30℃。请分析：（1）好氧池产生大量褐色粘稠泡沫最可能的原因是什么？如何通过调整运行来控制和消除？（2）二沉池出水悬浮物高的可能原因有哪些？（至少列出四点）（3）为提高总氮去除率并保持稳定，在现有A/O工艺框架下可采取哪些运行调控措施？答案：（1）原因：最可能是由于进水含有难降解表面活性剂或特定有机物（可能来自印染废水），导致丝状菌或放线菌（如诺卡氏菌）过度生长，引起非丝状菌性生物泡沫（又称“诺卡氏菌泡沫”）。