水处理试题及答案2024
**2024年水处理试题及答案**
**一、选择题（每题2分，共40分）**
1. 下列哪种污染物不属于常规污染物？
A. 悬浮物
B. 有机物
C. 重金属
D. 氮、磷
**答案：C**
2. 活性污泥法中，污泥回流的主要目的是什么？
A. 提高溶解氧
B. 增加污泥浓度
C. 降低污泥浓度
D. 减少污泥量
**答案：B**
3. 下列哪种水处理工艺主要用于去除水中悬浮物？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 反渗透
D. 生物膜法
**答案：A**
4. 水处理中常用的消毒剂不包括以下哪种？
A. 氯气
B. 臭氧
C. 紫外线
D. 活性炭
**答案：D**
5. 下列哪种方法主要用于去除水中的色度和异味？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 过滤
D. 消毒
**答案：B**
6. 水处理中，pH值的调节通常使用哪种物质？
A. 盐酸
B. 氢氧化钠
C. 氯化钠
D. 硫酸
**答案：B**
7. 下列哪种工艺主要用于去除水中的重金属离子？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 离子交换
D. 生物膜法
**答案：C**
8. 水处理中，曝气的主要目的是什么？
A. 增加溶解氧
B. 降低水温
C. 去除悬浮物
D. 调节pH值
**答案：A**
9. 下列哪种水处理工艺主要用于去除水中的氮、磷？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 生物脱氮除磷
D. 反渗透
**答案：C**
10. 水处理中，污泥浓缩的主要目的是什么？
A. 减少污泥体积
B. 提高污泥浓度
C. 降低污泥含水率
D. 去除污泥中的有机物
**答案：A**
11. 下列哪种水处理工艺主要用于去除水中的溶解性有机物？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 过滤
D. 消毒
**答案：B**
12. 水处理中，常用的混凝剂不包括以下哪种？
A. 明矾
B. 聚丙烯酰胺
C. 氯化铝
D. 氢氧化钠
**答案：D**
13. 下列哪种水处理工艺主要用于去除水中的病毒和细菌？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 消毒
D. 过滤
**答案：C**
14. 水处理中，常用的助凝剂不包括以下哪种？
A. 活性硅酸
B. 聚丙烯酰胺
C. 氯化铝
D. 氢氧化钠
**答案：D**
15. 下列哪种水处理工艺主要用于去除水中的硬度？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 离子交换
D. 生物膜法
**答案：C**
16. 水处理中，常用的过滤介质不包括以下哪种？
A. 砂
B. 炭
C. 石英砂
D. 活性炭
**答案：B**
17. 下列哪种水处理工艺主要用于去除水中的氨氮？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 生物脱氮
D. 反渗透
**答案：C**
18. 水处理中，常用的氧化剂不包括以下哪种？
A. 氯气
B. 臭氧
C. 氢氧化钠
D. 高锰酸钾
**答案：C**
19. 下列哪种水处理工艺主要用于去除水中的藻类？
A. 混凝沉淀
B. 活性炭吸附
C. 过滤
D. 消毒
**答案：A**
20. 水处理中，常用的还原剂不包括以下哪种？
A. 硫化钠
B. 亚硫酸钠
C. 氢氧化钠
D. 硫代硫酸钠
**答案：C**
**二、填空题（每空2分，共20分）**
1. 水处理中，常用的混凝剂包括________、________和________。
**答案：明矾、氯化铝、聚丙烯酰胺**
2. 活性污泥法中，污泥回流比是指________与________的比值。
**答案：回流污泥量、进水流量**
3. 水处理中，常用的消毒剂包括________、________和________。
**答案：氯气、臭氧、紫外线**
4. 水处理中，曝气的主要目的是________。
**答案：增加溶解氧**
5. 水处理中，常用的过滤介质包括________、________和________。
**答案：砂、石英砂、活性炭**
6. 水处理中，常用的氧化剂包括________、________和________。
**答案：氯气、臭氧、高锰酸钾**
7. 水处理中，常用的还原剂包括________、________和________。
**答案：硫化钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠**
8. 水处理中，常用的助凝剂包括________和________。
**答案：活性硅酸、聚丙烯酰胺**
9. 水处理中，常用的离子交换树脂包括________和________。
**答案：阳离子交换树脂、阴离子交换树脂**
10. 水处理中，常用的生物脱氮工艺包括________和________。
**答案：硝化反硝化、短程硝化反硝化**
**三、简答题（每题10分，共40分）**
1. 简述混凝沉淀法的基本原理及其在水处理中的应用。
**答案：**
混凝沉淀法的基本原理是通过向水中投加混凝剂，使水中的悬浮物和胶体颗粒脱稳，形成较大的絮体，然后在重力作用下沉降下来，从而实现固液分离。混凝剂通常带有正电荷，能够中和水中胶体颗粒的负电荷，使其脱稳，并在助凝剂的作用下形成较大的絮体。
在水处理中，混凝沉淀法主要用于去除水中的悬浮物、胶体颗粒、色度、有机物等。该工艺广泛应用于给水处理、污水处理和工业废水处理等领域。
2. 简述活性污泥法的基本原理及其优缺点。
**答案：**
活性污泥法的基本原理是通过向污水中通入空气，使污水中的有机物在好氧微生物的作用下分解，形成活性污泥。活性污泥中的微生物通过吸附、降解等作用去除污水中的有机污染物。
优点：
- 处理效率高，能够有效去除污水中的有机物。
- 运行稳定，适应性强，能够处理多种类型的污水。
- 设备简单，操作方便。
缺点：
- 污泥产量大，需要妥善处理和处置。
- 对溶解氧要求较高，需要消耗大量能源。
- 对有毒有害物质的耐受性较差。
3. 简述反渗透法的基本原理及其在水处理中的应用。
**答案：**
反渗透法的基本原理是利用半透膜对溶液中的溶质和溶剂进行分离。在高压作用下，水分子通过半透膜，而溶质分子则被截留在膜的一侧，从而实现水的净化。
在水处理中，反渗透法主要用于去除水中的溶解性盐类、有机物、重金属离子、细菌和病毒等。该工艺广泛应用于海水淡化、饮用水净化、工业废水处理等领域。
4. 简述生物膜法的基本原理及其优缺点。
**答案：**
生物膜法的基本原理是通过在填料表面形成生物膜，利用生物膜中的微生物对污水中的有机物进行吸附和降解，从而实现污水的净化。
优点：
- 生物膜具有较强的耐冲击负荷能力，运行稳定。
- 污泥产量较少，处理效率高。
- 设备简单，占地面积小。
缺点：
- 生物膜的形成和更新需要一定时间，启动周期较长。
- 对溶解氧要求较高，需要消耗一定能源。
- 对有毒有害物质的耐受性较差。
**四、计算题（每题20分，共40分）**
1. 某污水处理厂设计处理水量为10000 m³/d，进水BOD5浓度为200 mg/L，要求出水BOD5浓度不超过20 mg/L。采用活性污泥法处理，污泥回流比为50%，污泥浓度为3000 mg/L。计算该污水处理厂所需的曝气池体积。
**答案：**
（1）计算去除的BOD5量：
\[
\text{去除的BOD5量} = \text{进水BOD5浓度} - \text{出水BOD5浓度} = 200 \text{ mg/L} - 20 \text{ mg/L} = 180 \text{ mg/L}
\]
（2）计算每日去除的BOD5总量：
\[
\text{每日去除的BOD5总量} = \text{处理水量} \times \text{去除的BOD5量} = 10000 \text{ m³/d} \times 180 \text{ mg/L} = 1800000 \text{ g/d}
\]
（3）计算污泥负荷：
\[
\text{污泥负荷} = \frac{\text{每日去除的BOD5总量}}{\text{污泥浓度} \times \text{曝气池体积}} = \frac{1800000 \text{ g/d}}{3000 \text{ mg/L} \times \text{曝气池体积}}
\]
（4）根据污泥负荷设计曝气池体积：
假设污泥负荷为0.3 kg BOD5/(kg MLSS·d)，则：
\[
0.3 = \frac{1800000 \text{ g/d}}{3000 \text{ mg/L} \times \text{曝气池体积}}
\]
\[
\text{曝气池体积} = \frac{1800000 \text{ g/d}}{0.3 \times 3000 \text{ mg/L}} = 2000 \text{ m³}
\]
因此，该污水处理厂所需的曝气池体积为2000 m³。
2. 某水厂设计处理水量为5000 m³/d，进水浊度为100 NTU，要求出水浊度不超过1 NTU。采用混凝沉淀法处理，混凝剂投加量为30 mg/L，助凝剂投加量为5 mg/L。计算该水厂每日所需的混凝剂和助凝剂量。
**答案：**
（1）计算每日所需的混凝剂量：
\[
\text{每日所需的混凝剂量} = \text{处理水量} \times \text{混凝剂投加量} = 5000 \text{ m³/d} \times 30 \text{ mg/L} = 150000 \text{ g/d} = 150 \text{ kg/d}
\]
（2）计算每日所需的助凝剂量：
\[
\text{每日所需的助凝剂量} = \text{处理水量} \times \text{助凝剂投加量} = 5000 \text{ m³/d} \times 5 \text{ mg/L} = 25000 \text{ g/d} = 25 \text{ kg/d}
\]
因此，该水厂每日所需的混凝剂量为150 kg，助凝剂量为25 kg。
**五、论述题（每题30分，共60分）**
1. 论述水处理工艺的选择原则及其影响因素。
**答案：**
水处理工艺的选择原则主要包括以下几个方面：
（1）处理效果：选择的工艺应能够有效去除水中的目标污染物，满足出水水质要求。
（2）经济性：工艺的选择应考虑投资成本、运行成本和维护成本，力求在满足处理效果的前提下，降低总体成本。
（3）可靠性：工艺应具有良好的稳定性和可靠性，能够适应水质和水量的变化，确保长期稳定运行。
（4）操作简便性：工艺应操作简便，易于管理和维护，减少对操作人员的技术要求。
（5）环境友好性：工艺应尽量减少对环境的负面影响，避免产生二次污染。
影响水处理工艺选择的因素主要包括：
（1）原水水质：原水中的污染物种类、浓度和性质直接影响工艺的选择。
（2）出水水质要求：不同的出水水质标准要求不同的处理工艺。
（3）处理规模：处理规模的大小影响工艺的适用性和经济性。
（4）地形地貌：地形地貌条件影响工艺的布局和设备选型。
（5）气候条件：气候条件如温度、湿度等影响工艺的运行效果。
（6）技术水平：当地的技术水平和设备供应情况也影响工艺的选择。
（7）政策和法规：相关的政策和法规对工艺的选择有指导和约束作用。
2. 论述水处理中污泥处理与处置的重要性及其常用方法。
**答案：**
污泥处理与处置的重要性主要体现在以下几个方面：
（1）环境保护：污泥中含有大量的有机物、重金属、病原微生物等有害物质，若不妥善处理，会对环境造成严重污染。
（2）资源回收：污泥中含有一定的有机质和营养元素，通过处理可以实现资源回收和综合利用。
（3）减少二次污染：污泥处理可以减少污泥在运输、储存和处理过程中的二次污染。
（4）提高处理效率：污泥处理可以提高污水处理厂的运行效率和处理效果。
常用的污泥处理与处置方法包括：
（1）污泥浓缩：通过重力浓缩、离心浓缩等方法减少污泥体积，降低含水率。
（2）污泥消化：通过厌氧消化或好氧消化分解污泥中的有机物，减少污泥体积，产生沼气。
（3）污泥脱水：通过压滤、离心脱水等方法进一步降低污泥含水率，便于后续处理和处置。
（4）污泥焚烧：通过高温焚烧彻底分解污泥中的有机物，减少污泥体积，但需注意控制二次污染。
（5）污泥堆肥：通过好氧堆肥将污泥转化为有机肥料，实现资源化利用。
（6）污泥填埋：将脱水后的污泥填埋处理，但需注意防渗和污染防治。
（7）污泥土地利用：将污泥用于农田、林地等土地改良，但需严格控制重金属和病原微生物含量。
综上所述，污泥处理与处置是水处理过程中不可或缺的重要环节，选择合适的处理与处置方法对于保护环境、实现资源回收和保障水处理效果具有重要意义。
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