2026年大学给水排水科学与工程期末冲刺试题卷

2026年大学给水排水科学与工程期末冲刺试题卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每题2分，共20分。下列每小题备选答案中，只有一个是符合题意的，请将正确选项的代表字母填写在题干后的括号内。）1.下列哪项不属于给水处理中通常需要去除的杂质？A.悬浮物B.消毒副产物的前驱体C.溶解性盐类D.胶体2.在给水处理中，用于去除水中悬浮物的主要构筑物是？A.消毒池B.过滤池C.混凝沉淀池D.沉砂池3.下列哪种消毒方法通常用于饮用水消毒，且具有瞬时消毒效果？A.氯化B.紫外线消毒C.热力消毒D.氧化还原消毒4.给水管网布置形式中，适用于地形复杂、供水范围呈放射状区域的管网是？A.树状管网B.网状管网C.环状管网D.枝状管网5.污水处理中，用于去除污水中悬浮固体和部分有机物的工艺单元是？A.活性污泥法B.化学沉淀C.格栅D.沉淀池6.污水在管道中流动时，其水力坡度与管内流速的关系是？A.水力坡度大于流速B.水力坡度小于流速C.水力坡度等于流速D.水力坡度与流速无关7.污水生物处理中，活性污泥法属于哪种类型的方法？A.物理处理法B.化学处理法C.生物处理法D.物理化学处理法8.下列哪种指标是衡量水体需氧量的重要参数？A.BOD₅B.CODC.SSD.TSS9.污泥脱水的主要目的是？A.减少污泥体积B.提高污泥含水率C.消灭污泥中的病原体D.促进污泥消化10.雨水收集系统的主要目的是？A.减少污水排放量B.提高雨水利用率C.控制城市内涝D.减少污水处理厂负荷二、多项选择题（每题3分，共15分。下列每小题备选答案中，有两个或两个以上是符合题意的，请将正确选项的代表字母填写在题干后的括号内。多选、错选、漏选均不得分。）1.混凝过程中，通常使用的混凝剂有？A.氯化铝B.聚合氯化铝C.氢氧化钠D.聚合硫酸铁E.硫酸铝2.给水处理中，过滤池的滤料通常具有哪些特性？A.强度较高B.渗透性良好C.化学稳定性好D.易于清洗E.成本低廉3.污水处理厂中，常见的污泥处理方法有？A.消化B.干化C.辐射消毒D.土地利用E.焚烧4.影响污水管道水力计算的主要因素有？A.管径B.管壁粗糙度C.流量D.管道坡度E.污水性质5.生物处理法在污水处理中的作用主要体现在？A.去除污水中溶解性有机物B.去除污水中悬浮性有机物C.降低污水的BOD₅浓度D.减少污泥产量E.改善水质三、简答题（每题5分，共20分）1.简述混凝沉淀的基本原理。2.简述给水管网布置的基本原则。3.简述活性污泥法的基本原理。4.简述污水处理厂污泥脱水的方法及其基本原理。四、计算题（每题10分，共30分）1.某水厂处理水量为5万m³/d，原水浊度为30NTU，要求出水浊度低于1NTU。若采用混凝沉淀-过滤工艺处理，混凝剂投加量为20mg/L（以Al₂O₃计），沉淀池出水悬浮物浓度为20mg/L。假设过滤效率为90%，试估算所需的过滤面积（以水力负荷表示，m³/（m²·h））。水的密度按1000kg/m³计，水的运动粘滞度按1.0×10⁻⁶m²/s计。2.某城市污水管道某段采用钢筋混凝土管（n=0.013），管径DN=800mm，管道坡度i=0.003，污水流量Q=150L/s。试计算该段管道的水力坡度（i）和流速（v）。（假设充满度未知，可按满流计算，或根据实际情况假设一个充满度进行计算，说明假设条件）。3.某城市污水厂采用活性污泥法处理污水，设计水量为10000m³/d，曝气池内混合液悬浮固体（MLSS）浓度控制在2000mg/L。某日实测进水BOD₅浓度为150mg/L，出水BOD₅浓度为30mg/L。试估算该曝气池的BOD₅去除率（%）。假设污泥龄（SRT）足够长，内源呼吸可忽略不计。五、论述题（15分）试论述给水处理与污水处理工艺在去除目标污染物、主要构筑物、运行控制等方面的主要异同点。试卷答案一、单项选择题1.C解析：给水处理主要去除的是悬浮物、胶体、溶解性有机物和病原体等。溶解性盐类通常难以通过常规水处理方法去除。2.C解析：混凝沉淀池通过混凝剂使水中的胶体和悬浮物形成絮体，然后通过沉淀分离，是去除这些杂质的主要构筑物。3.A解析：氯化消毒是常用的饮用水消毒方法，氯能迅速杀灭病原微生物，具有瞬时消毒效果。紫外线消毒无残留，但无瞬时消毒效果。热力消毒通常用于工业水处理或消毒设备。氧化还原消毒范围较广，但不特指饮用水。4.A解析：树状管网呈放射状分布，适用于地形复杂、供水范围呈放射状区域的管网。其优点是布置简单，但缺点是管线总长较长，末端水压低。5.D解析：沉淀池是利用重力沉降作用，去除污水中的悬浮固体和部分有机物。格栅主要用于去除大块悬浮物。化学沉淀和活性污泥法是进一步处理有机物的工艺。6.A解析：根据水力学原理，在管道中流动的污水，其水力坡度（驱动力）必须大于或等于水流所受的阻力（与流速有关），才能维持流动。水力坡度表示单位长度的能量损失，流速表示水流动能。7.C解析：活性污泥法是通过培养和维持高浓度的活性污泥（含有大量微生物），利用微生物的新陈代谢作用，去除污水中的有机物的生物处理方法。8.A解析：BOD₅（五日生化需氧量）是衡量水中有机污染物含量和生物需氧量的重要指标，它代表了在标准条件下，微生物分解水中有机物所消耗的溶解氧量，是衡量水体需氧量的重要参数。9.A解析：污泥脱水的主要目的是显著减少污泥的体积，使其便于运输、处理和处置。提高污泥干固体含量是减少体积的主要手段。10.C解析：雨水收集系统的主要目的是收集城市降水，并通过管道系统将其输送至指定地点（如市政管网、雨水调蓄池、排放口等），以控制城市内涝、减少地表径流污染等。二、多项选择题1.A,B,D解析：混凝剂的作用是投加后水解产生的多价金属离子与水中胶体和悬浮物发生作用，使其脱稳、凝聚、沉淀。常用的混凝剂有氯化铝（Al₂(SO₄)₃·18H₂O）、聚合氯化铝（PAC）和聚合硫酸铁（PFS）等。氢氧化钠是碱剂，硫酸铝是铝盐混凝剂，但前三种更常用。2.A,B,C,D解析：滤料是过滤池的核心组成部分，需要具备强度高（承受水压和反冲洗荷载）、渗透性好（保证过滤流速）、化学稳定性好（抵抗水化学变化）、易于清洗（保证反冲洗效果）等特性。成本虽是考虑因素，但不是核心性能要求。3.A,B,D,E解析：污泥处理的主要目的是减容和稳定化。常用的方法包括污泥消化（厌氧或好氧，减少臭气和病原体，产生沼气）、污泥干化（减少水分含量）、土地利用（作为肥料）和焚烧（减容、无害化，回收热量）。辐射消毒不是常规污泥处理方法。4.A,B,C,D解析：污水管道水力计算基于流体力学原理，主要影响因素包括管道几何尺寸（管径、管长）、管道粗糙度（内壁材质和清洁度）、流量（水量大小和变化）、管道坡度（决定水流方向和驱动力）以及污水性质（如粘度、含砂量、含油脂量等对流动阻力的影响）。5.A,B,C解析：生物处理法利用微生物代谢作用去除污水中的有机污染物（包括溶解性有机物和悬浮性有机物），从而降低污水的BOD₅、COD等指标，改善水质。污泥产量是生物处理的伴随结果，不是主要作用。降低污泥产量通常需要采取特定工艺或控制措施。三、简答题1.简述混凝沉淀的基本原理。解析：混凝沉淀的基本原理是：向水中投加混凝剂（如铝盐、铁盐），混凝剂在水中水解产生带电的氢氧化物胶体或无机高分子聚合物；这些胶体或聚合物通过电性中和、吸附架桥、网捕卷带等作用，使水中的细小悬浮物和胶体脱稳、相互碰撞、凝聚成较大的絮体；这些絮体在重力作用下，在沉淀池中沉降分离，从而达到净化水质的目的。2.简述给水管网布置的基本原则。解析：给水管网布置的基本原则包括：1）满足供水区域内各用户的用水需求，确保供水可靠性；2）管线长度最短，减少投资和能耗；3）尽量沿道路或地形布置，便于施工和维护；4）避免穿越障碍物，或采取防护措施；5）考虑发展需求，留有发展余地；6）确保必要的供水压力。3.简述活性污泥法的基本原理。解析：活性污泥法的基本原理是：向污水中投加营养物（如氮、磷）和适量微生物（形成活性污泥），在适宜的运行条件下（如温度、pH），活性污泥中的微生物（主要是细菌）利用污水中的有机物作为营养物质进行新陈代谢，将有机物分解转化为无机物和新的微生物细胞，从而使污水得到净化。活性污泥在沉淀池中与水分离后，清水排放，浓缩的活性污泥部分回流至曝气池，维持系统内微生物数量。4.简述污水处理厂污泥脱水的方法及其基本原理。解析：污水处理厂污泥脱水的方法主要有：1）重力脱水：利用重力作用使污泥中水分自然滤出，如重力沉降；2）气浮脱水：向污泥水中通入微小气泡，使污泥颗粒附着气泡上浮至水面形成污泥层，实现固液分离；3）离心脱水：利用离心力场，使密度较大的污泥颗粒与密度较小的水分分离；4）压滤脱水：利用机械压力（如板框压滤、带式压滤）使水分从污泥中被强制挤出。其基本原理都是通过不同方式（重力、浮力、离心力、压力）去除污泥中的自由水，降低污泥含水率。四、计算题1.某水厂处理水量为5万m³/d，原水浊度为30NTU，要求出水浊度低于1NTU。若采用混凝沉淀-过滤工艺处理，混凝剂投加量为20mg/L（以Al₂O₃计），沉淀池出水悬浮物浓度为20mg/L。假设过滤效率为90%，试估算所需的过滤面积（以水力负荷表示，m³/（m²·h））。水的密度按1000kg/m³计，水的运动粘滞度按1.0×10⁻⁶m²/s计。解析：首先计算总过滤水量。过滤效率定义为：过滤效率=(沉淀池出水浊度/原水浊度)×100%。则沉淀池出水浊度=原水浊度×(1-过滤效率/100%)=30NTU×(1-90%/100%)=30NTU×0.1=3NTU。设总过滤水量为Q_fm³/d，原水流量Q_t=50000m³/d。根据过滤原理，过滤水量与沉淀池出水浊度相关（此处简化，假设过滤承担的主要去除量）。假设过滤主要去除原水与沉淀池出水浊度差值对应的浊度（30-3=27NTU）。则Q_f≈Q_t×(原水浊度-沉淀池出水浊度)/(沉淀池出水浊度)=50000m³/d×(30-3)/3=50000m³/d×27/3=450000m³/d。将流量单位换算为m³/h：Q_f=450000m³/d/24h/d=18750m³/h。水力负荷q=Q_f/A，其中A为过滤面积（m²）。题目要求的是水力负荷q。所以所需过滤面积对应的水力负荷为18750m³/h。若题目要求以m³/(m²·h)表示，即答案为18750。注意：此计算过程基于简化的逻辑，实际过滤水量还需考虑沉淀池效率、滤料特性、水力条件等多方面因素。估算水力负荷时，通常需要设定一个滤速范围，再反算面积或直接给出负荷值。2.某城市污水管道某段采用钢筋混凝土管（n=0.013），管径DN=800mm，管道坡度i=0.003，污水流量Q=150L/s。试计算该段管道的水力坡度（i）和流速（v）。（假设充满度未知，可按满流计算，或根据实际情况假设一个充满度进行计算，说明假设条件）。解析：计算流速v。流量Q=150L/s=0.15m³/s。管道直径D=800mm=0.8m。满流时（假设充满度h/D=1），管道过水断面面积A=π(D²/4)=π(0.8²/4)=0.5027m²。流速v=Q/A=0.15m³/s/0.5027m²≈0.2985m/s。管道坡度i在题目中已给出，为0.003。水力坡度通常指管道坡度，即i=0.003。若考虑非满流，需知道充满度h/D，然后计算过水断面面积A'=(π/4)D²sin²(α)，α为充满角，v=Q/A'。但题目未给充满度，且未要求计算满流与非满流的差异，按满流计算是合理的。若需假设非满流，可假设一个充满度，如h/D=0.6，计算相应A'和v，但题目未明确要求。答案：流速v≈0.299m/s，水力坡度i=0.003。3.某城市污水厂采用活性污泥法处理污水，设计水量为10000m³/d，曝气池内混合液悬浮固体（MLSS）浓度控制在2000mg/L。某日实测进水BOD₅浓度为150mg/L，出水BOD₅浓度为30mg/L。试估算该曝气池的BOD₅去除率（%）。假设污泥龄（SRT）足够长，内源呼吸可忽略不计。解析：BOD₅去除率=(进水BOD₅-出水BOD₅)/进水BOD₅×100%=(150mg/L-30mg/L)/150mg/L×100%=120mg/L/150mg/L×100%=80%。五、论述题试论述给水处理与污水处理工艺在去除目标污染物、主要构筑物、运行控制等方面的主要异同点。解析：给水处理与污水处理工艺的主要目标污染物、构筑物和运行控制存在显著差异，但也具有一些共性。目标污染物：给水处理主要目标是去除水中对人体健康有害的微生物（如细菌、病毒）、造成水的色度和浊度的物质（如悬浮物、胶体、铁、锰、藻类）、以及产生消毒副产物的物质（如有机前驱体）。核心是保障