2025年生產(chǎn)運(yùn)行部1月水處理培訓(xùn)試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下關(guān)于反滲透（RO）膜分離原理的描述中，正確的是：A.利用膜的篩分作用，僅允許水分子通過B.驅(qū)動力為膜兩側(cè)的靜壓差，需大于滲透壓C.對離子的截留率與電荷數(shù)無關(guān)，僅與離子半徑相關(guān)D.運(yùn)行壓力越高，產(chǎn)水通量越低答案：B解析：反滲透的核心是通過施加超過滲透壓的靜壓差，迫使水分子透過半透膜，截留溶質(zhì)。A錯誤，因RO膜分離不僅依賴篩分，還與溶質(zhì)與膜的相互作用有關(guān)；C錯誤，離子電荷數(shù)越高（如二價離子），截留率通常更高；D錯誤，壓力升高會提高產(chǎn)水通量（在一定范圍內(nèi)）。2.某水廠采用聚合氯化鋁（PAC）作為混凝劑，其主要作用是：A.中和膠體表面負(fù)電荷，促進(jìn)顆粒碰撞凝聚B.直接吸附懸浮顆粒形成大絮體C.氧化水中有機(jī)物，降低CODD.調(diào)節(jié)pH值至中性范圍答案：A解析：PAC作為無機(jī)高分子混凝劑，水解后生成帶正電的多核羥基絡(luò)離子，中和膠體顆粒表面的負(fù)電荷（ζ電位降低），使顆粒脫穩(wěn)，進(jìn)而通過架橋作用形成絮體。B為助凝劑（如PAM）的主要作用；C為氧化劑（如ClO?）的功能；D需通過酸堿調(diào)節(jié)劑實現(xiàn)。3.以下關(guān)于余氯檢測的描述中，錯誤的是：A.游離余氯包括HOCl和OCl?B.總余氯=游離余氯+化合性余氯C.DPD分光光度法可同時檢測游離余氯和總余氯D.余氯檢測需在采樣后2小時內(nèi)完成，否則結(jié)果偏低答案：D解析：余氯易揮發(fā)或與水中還原性物質(zhì)反應(yīng)，需在采樣后立即檢測（或加入穩(wěn)定劑后15分鐘內(nèi)），超過30分鐘結(jié)果可能顯著偏低，因此D錯誤。4.離子交換樹脂再生時，若再生液流速過快，可能導(dǎo)致：A.再生劑與樹脂接觸時間不足，再生度降低B.樹脂層壓實，反洗難度增加C.再生液中雜質(zhì)被樹脂吸附，污染樹脂D.樹脂膨脹過度，破碎率升高答案：A解析：再生液流速過快會縮短再生劑與樹脂的接觸時間，導(dǎo)致交換反應(yīng)不完全，再生效率下降。B錯誤，樹脂層壓實主要與反洗強(qiáng)度不足有關(guān)；C錯誤，再生液雜質(zhì)污染多因再生劑質(zhì)量差；D錯誤，樹脂破碎多因機(jī)械磨損或頻繁膨脹收縮。5.超濾（UF）膜的截留分子量通常為：A.100-1000DaltonB.1000-100000DaltonC.10?-10?DaltonD.10?-10?Dalton答案：B解析：超濾膜主要截留大分子有機(jī)物、膠體、細(xì)菌等，截留分子量范圍一般為1000-100000Dalton（如1kDa-100kDa）。A為納濾（NF）范圍，C、D為微濾（MF）或更粗過濾。6.某循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，濃縮倍數(shù)（K）計算公式為：A.K=補(bǔ)充水含鹽量/循環(huán)水含鹽量B.K=循環(huán)水含鹽量/補(bǔ)充水含鹽量C.K=排污水量/補(bǔ)充水量D.K=補(bǔ)充水量/排污水量答案：B解析：濃縮倍數(shù)是循環(huán)水中某穩(wěn)定離子（如Cl?、SiO?）濃度與補(bǔ)充水中該離子濃度的比值，反映水分蒸發(fā)濃縮程度，故B正確。7.石灰軟化法處理硬水時，主要去除的離子是：A.Na?、K?B.Ca2?（非碳酸鹽硬度）、Mg2?（碳酸鹽硬度）C.Ca2?（碳酸鹽硬度）、Mg2?（所有形態(tài)）D.Fe3?、Mn2?答案：C解析：石灰（Ca(OH)?）通過調(diào)節(jié)pH至10.5-11，使碳酸鹽硬度（Ca(HCO?)?、Mg(HCO?)?）生成CaCO?、Mg(OH)?沉淀；同時，Mg2?無論是否為碳酸鹽硬度，均會與OH?生成Mg(OH)?沉淀（需pH≥10.5）。非碳酸鹽硬度（如CaCl?、MgSO?）需結(jié)合純堿（Na?CO?）去除。8.反滲透系統(tǒng)運(yùn)行中，若產(chǎn)水電導(dǎo)率突然升高，最可能的原因是：A.進(jìn)水溫度降低B.高壓泵頻率下降C.膜元件密封圈泄漏D.阻垢劑投加量增加答案：C解析：膜元件密封圈泄漏會導(dǎo)致部分進(jìn)水未經(jīng)過膜分離直接進(jìn)入產(chǎn)水側(cè)，使電導(dǎo)率升高。A錯誤，溫度降低會導(dǎo)致產(chǎn)水通量下降，但電導(dǎo)率可能因溶質(zhì)擴(kuò)散減弱而略降；B錯誤，泵頻率下降會降低產(chǎn)水量，不直接影響電導(dǎo)率；D錯誤，阻垢劑過量可能污染膜，但不會突然升高電導(dǎo)率。9.以下關(guān)于次氯酸鈉（NaClO）投加的描述中，正確的是：A.宜在反滲透進(jìn)水前投加，用于殺菌B.與還原劑（如亞硫酸氫鈉）需間隔15秒以上投加C.儲存時需避光，否則易分解為NaCl和O?D.投加量越大，殺菌效果越好答案：B解析：次氯酸鈉是強(qiáng)氧化劑，反滲透膜（如聚酰胺膜）易被氧化，因此需在預(yù)處理階段投加，并在進(jìn)入RO前投加還原劑（如NaHSO?）中和余氯。若兩者投加點過近，還原劑會中和次氯酸鈉，降低殺菌效果，故需間隔15秒以上（確保次氯酸鈉先殺菌）。A錯誤，RO進(jìn)水需控制余氯≤0.1mg/L；C錯誤，NaClO分解產(chǎn)物為NaCl和O?，但需光照和高溫共同作用；D錯誤，過量次氯酸鈉會增加還原劑消耗，且可能導(dǎo)致膜氧化。10.某預(yù)處理系統(tǒng)采用多介質(zhì)過濾器（填裝石英砂和無煙煤），反洗時若膨脹率不足，可能導(dǎo)致：A.濾料層板結(jié)，過濾阻力增大B.反洗水耗增加C.濾料流失D.出水濁度降低答案：A解析：反洗膨脹率不足（通常要求40%-50%）會導(dǎo)致濾料間雜質(zhì)無法充分洗脫，長期運(yùn)行后濾料層板結(jié)，過濾時水頭損失快速上升，過濾周期縮短。B錯誤，膨脹率不足反洗水耗可能降低；C錯誤，濾料流失多因反洗強(qiáng)度過大；D錯誤，板結(jié)后雜質(zhì)穿透，出水濁度可能升高。11.離子交換樹脂“中毒”后，最有效的恢復(fù)方法是：A.提高再生液濃度B.延長再生時間C.使用專用復(fù)蘇劑（如鹽酸+氯化鈉）D.增加反洗頻率答案：C解析：樹脂中毒（如鐵污染、有機(jī)物污染）需通過針對性藥劑清除污染物。例如，鐵污染可用10%鹽酸+0.5%亞硫酸氫鈉溶液浸泡；有機(jī)物污染可用NaCl+NaOH混合液復(fù)蘇。單純提高再生液濃度或延長時間無法去除不可逆吸附的污染物，故C正確。12.以下關(guān)于電導(dǎo)率與水質(zhì)關(guān)系的描述中，錯誤的是：A.電導(dǎo)率反映水中離子總濃度，與離子種類無關(guān)B.純水的電導(dǎo)率約為0.055μS/cm（25℃）C.循環(huán)水濃縮倍數(shù)升高時，電導(dǎo)率會增大D.反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率升高可能是膜老化的表現(xiàn)答案：A解析：電導(dǎo)率與離子濃度和離子遷移率（與電荷數(shù)、離子半徑相關(guān)）均有關(guān)。例如，相同濃度下，H?的電導(dǎo)率遠(yuǎn)高于Na?，因此A錯誤。13.某水廠采用“混凝-沉淀-過濾”預(yù)處理工藝，若沉淀池出水濁度偏高，可能的原因是：A.混凝劑投加量不足B.沉淀池排泥周期過長C.進(jìn)水流量低于設(shè)計值D.濾速過高答案：A解析：混凝劑投加量不足會導(dǎo)致絮體形成不良，沉淀效果差，出水濁度高。B錯誤，排泥周期過長會導(dǎo)致污泥層升高，可能夾帶絮體，但通常表現(xiàn)為間歇濁度升高；C錯誤，進(jìn)水流量低利于沉淀，濁度應(yīng)降低；D錯誤，濾速過高是過濾階段問題，不影響沉淀出水。14.反滲透系統(tǒng)中，濃水側(cè)壓力（P濃）與進(jìn)水壓力（P進(jìn)）的關(guān)系是：A.P濃=P進(jìn)-膜壓降B.P濃=P進(jìn)+膜壓降C.P濃=P進(jìn)×（1-回收率）D.P濃與P進(jìn)無關(guān)答案：A解析：反滲透運(yùn)行時，進(jìn)水壓力需克服膜壓降（沿水流方向的壓力損失）和滲透壓，因此濃水側(cè)壓力略低于進(jìn)水壓力（P濃=P進(jìn)-膜壓降）。膜壓降通常為0.1-0.3MPa（與流量、膜元件數(shù)量相關(guān)）。15.以下關(guān)于循環(huán)冷卻水緩蝕劑的描述中，正確的是：A.鉬系緩蝕劑毒性高，已被限制使用B.鋅鹽緩蝕劑通過在金屬表面形成氧化膜起作用C.有機(jī)膦酸鹽（如HEDP）同時具有緩蝕和阻垢作用D.緩蝕劑投加量越大，緩蝕效果越好答案：C解析：有機(jī)膦酸鹽（如HEDP、ATMP）可與Ca2?絡(luò)合抑制結(jié)垢，同時吸附在金屬表面形成保護(hù)膜，兼具緩蝕阻垢功能。A錯誤，鉬系緩蝕劑毒性低；B錯誤，鋅鹽通過形成Zn(OH)?沉淀膜緩蝕；D錯誤，過量緩蝕劑可能導(dǎo)致藥劑間反應(yīng)（如與阻垢劑沉淀），降低效果。二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.超濾膜可以完全截留細(xì)菌和病毒。（）答案：×解析：超濾膜截留分子量通常為1kDa-100kDa，細(xì)菌（如大腸桿菌，尺寸約2μm）可被完全截留，但病毒（如噬菌體，尺寸約20-200nm）可能通過（取決于膜孔徑），需結(jié)合微濾或消毒工藝。2.反滲透系統(tǒng)的回收率=（產(chǎn)水量/進(jìn)水量）×100%。（）答案：√解析：回收率是產(chǎn)水量與進(jìn)水量的比值，反映水的利用效率，通?？刂圃?5%-85%（根據(jù)原水水質(zhì)調(diào)整）。3.離子交換樹脂的工作交換容量大于全交換容量。（）答案：×解析：全交換容量是樹脂完全再生后的最大交換能力（理論值），工作交換容量是實際運(yùn)行中受流速、溫度、再生程度等影響的有效容量，通常小于全交換容量。4.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，濃縮倍數(shù)越高，節(jié)水效果越好，因此應(yīng)盡可能提高K值。（）答案：×解析：濃縮倍數(shù)過高會導(dǎo)致結(jié)垢、腐蝕、微生物繁殖加劇，需綜合考慮藥劑成本、設(shè)備安全，通?？刂芀=3-5（具體根據(jù)水質(zhì)調(diào)整）。5.多介質(zhì)過濾器反洗時，應(yīng)先空氣擦洗，再水反洗。（）答案：√解析：空氣擦洗可松動濾料層，剝離附著的雜質(zhì)，再通過水反洗將雜質(zhì)排出，效果優(yōu)于單純水反洗。6.次氯酸鈉溶液的pH值越低，殺菌效果越好。（）答案：√解析：次氯酸鈉水解為HOCl（殺菌主要成分）和OCl?，pH降低（酸性條件）促進(jìn)水解，HOCl比例增加，殺菌能力增強(qiáng)（HOCl的殺菌效率是OCl?的80倍）。7.反滲透膜清洗時，應(yīng)先酸洗（去除無機(jī)垢），再堿洗（去除有機(jī)物）。（）答案：√解析：酸洗（如檸檬酸）可溶解CaCO?、BaSO?等無機(jī)結(jié)垢，堿洗（如NaOH+EDTA）可分解有機(jī)物、膠體，順序顛倒可能導(dǎo)致有機(jī)物包裹無機(jī)垢，影響清洗效果。8.電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)應(yīng)使用與待測水樣電導(dǎo)率相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液。（）答案：√解析：電導(dǎo)率儀的電極常數(shù)校準(zhǔn)需匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液的電導(dǎo)率范圍（如1413μS/cm、12.88mS/cm），以保證測量準(zhǔn)確性。9.石灰軟化法處理后的水需調(diào)節(jié)pH至中性，否則會腐蝕后續(xù)設(shè)備。（）答案：√解析：石灰軟化后水的pH通?！?0，高pH會導(dǎo)致金屬腐蝕（如碳鋼的堿脆），需通過加酸（如H?SO?）調(diào)節(jié)至7-8.5。10.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，微生物控制的關(guān)鍵是定期投加殺菌劑，無需監(jiān)測生物黏泥量。（）答案：×解析：需通過監(jiān)測生物黏泥量（如掛片法）、異養(yǎng)菌數(shù)（如平皿計數(shù)）等指標(biāo)，判斷殺菌效果，調(diào)整藥劑投加策略。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述混凝-沉淀工藝中“礬花”形成的三個階段及關(guān)鍵控制參數(shù)。答案：（1）凝聚階段：混凝劑水解生成帶正電的膠體顆粒，中和原水中膠體的負(fù)電荷（ζ電位降低），顆粒脫穩(wěn)。關(guān)鍵參數(shù)：混凝劑投加量、混合強(qiáng)度（G值200-500s?1，時間10-30秒）。（2）絮凝階段：脫穩(wěn)顆粒通過范德華力、架橋作用碰撞結(jié)合，形成小絮體。關(guān)鍵參數(shù)：絮凝時間（15-30分鐘）、攪拌強(qiáng)度（G值20-70s?1，逐級遞減）。（3）沉淀階段：絮體在重力作用下沉降分離。關(guān)鍵參數(shù)：沉淀池表面負(fù)荷（1.5-3.0m3/(m2·h)）、停留時間（1.5-3.0小時）。2.反滲透系統(tǒng)運(yùn)行中，如何通過監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷膜是否發(fā)生結(jié)垢？需采取哪些應(yīng)對措施？答案：判斷依據(jù)：（1）產(chǎn)水量下降（相同壓力下，產(chǎn)水量較初期降低10%-15%）；（2）段間壓差升高（單支膜元件壓差＞0.07MPa，或系統(tǒng)總壓差較初期升高15%）；（3）濃水電導(dǎo)率升高（結(jié)垢導(dǎo)致濃水側(cè)溶質(zhì)濃縮加?。?；（4）膜元件解剖后可見白色結(jié)晶（如CaCO?、BaSO?）。應(yīng)對措施：（1）立即降低回收率，減少濃水側(cè)結(jié)垢風(fēng)險；（2）投加阻垢劑（如有機(jī)膦酸鹽），抑制結(jié)垢離子成核；（3）進(jìn)行化學(xué)清洗（酸洗，如2%檸檬酸+0.1%氨水，pH=3-4）；（4）優(yōu)化預(yù)處理（如加強(qiáng)石灰軟化或增加納濾預(yù)脫硬）。3.離子交換樹脂再生時，為何需要“頂壓”或“無頂壓”操作？簡述其原理。答案：離子交換樹脂（尤其是逆流再生）再生時需保持樹脂層穩(wěn)定，避免亂層（樹脂層上下混合）導(dǎo)致再生劑與失效樹脂接觸不充分。（1）頂壓再生：通過壓縮空氣（0.03-0.05MPa）或水頂壓，抵消再生液流動對樹脂層的沖擊，保持樹脂層壓實狀態(tài)；（2）無頂壓再生：通過控制再生液流速（3-5m/h）和樹脂層高度（樹脂層上保留150-200mm水墊層），利用水的阻力穩(wěn)定樹脂層。原理均為防止樹脂層擾動，使再生劑從下至上均勻流過樹脂層，提高再生效率（再生劑先接觸底層失效樹脂，逐層再生，減少“交叉污染”）。4.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，“結(jié)垢”與“腐蝕”的主要影響因素有哪些？二者如何相互作用？答案：結(jié)垢影響因素：Ca2?、Mg2?濃度（硬度），HCO??濃度（堿度），pH值（高pH促進(jìn)CaCO?沉淀），溫度（高溫加速結(jié)垢），濃縮倍數(shù)（K值升高，離子濃度增加）。腐蝕影響因素：溶解氧（O?濃度高，腐蝕速率加快），Cl?濃度（穿透氧化膜，引發(fā)點蝕），pH值（低pH酸性腐蝕，高pH可能引發(fā)堿脆），微生物（代謝產(chǎn)物如H?S、有機(jī)酸加劇腐蝕）。相互作用：結(jié)垢層（如CaCO?膜）可能覆蓋金屬表面，抑制腐蝕（“保護(hù)膜”作用）；但結(jié)垢不均勻時，垢下易形成缺氧微環(huán)境（氧濃差電池），加速局部腐蝕；同時，腐蝕產(chǎn)物（如Fe?O?）可能作為晶核促進(jìn)結(jié)垢。5.簡述超濾裝置的“氣水反洗”操作步驟及各步驟的作用。答案：（1）停止過濾，排水至膜組件上表面以下（約10-20cm）；（2）空氣反洗：通入壓縮空氣（0.1-0.2MPa），流量20-40m3/(h·m2)，持續(xù)1-2分鐘。作用：利用氣流擾動膜絲，剝離膜表面附著的顆粒、膠體。（3）氣水聯(lián)合反洗：同時通入空氣和反洗水（反洗水流量100-150L/(h·m2)），持續(xù)2-3分鐘。作用：空氣的剪切力與水流的沖刷協(xié)同作用，強(qiáng)化雜質(zhì)洗脫。（4）水反洗：停止進(jìn)氣，單獨(dú)水反洗1-2分鐘，將脫落的雜質(zhì)排出。作用：徹底清除膜表面及組件內(nèi)的污染物。（5）正洗：恢復(fù)過濾前，用原水正洗1-2分鐘，去除殘留的反洗水和雜質(zhì)。作用：確保產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。四、計算題（每題8分，共24分）1.某水廠原水濁度為30NTU，設(shè)計PAC投加量為15mg/L（以Al?O?計）。已知PAC溶液濃度為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），密度為1.1g/cm3，水廠處理水量為50000m3/d，計算每日PAC溶液投加量（單位：m3）。答案：（1）每日PAC（以Al?O?計）投加量=50000m3/d×15mg/L=50000×103L×15×10?3g/L=750000g=750kg。（2）PAC溶液中Al?O?質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，則溶液質(zhì)量=750kg/10%=7500kg。（3）溶液體積=質(zhì)量/密度=7500kg/(1.1×103kg/m3)=6.818m3/d（保留三位小數(shù)）。2.某反滲透系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)水量為100m3/h，產(chǎn)水量為75m3/h，濃水量為25m3/h。運(yùn)行1年后，進(jìn)水量不變，產(chǎn)水量降至68m3/h，濃水量升至32m3/h，膜元件總壓差從0.5MPa升至0.7MPa。計算系統(tǒng)初始回收率和1年后的回收率，并分析可能的原因。答案：（1）初始回收率=（75/100）×100%=75%。（2）1年后回收率=（68/100）×100%=68%。（3）分析：回收率下降、壓差升高，可能原因包括膜污染（如無機(jī)結(jié)垢、有機(jī)物污染）導(dǎo)致膜通量降低；膜元件密封圈老化泄漏，部分進(jìn)水未過濾直接進(jìn)入濃水；高壓泵性能下降（但進(jìn)水量不變，泵問題可能性低）。結(jié)合壓差升高，最可能為膜污染（需清洗或更換膜元件）。3.某軟化水系統(tǒng)采用Na型陽離子交換樹脂，原水硬度為4.5mmol/L（以CaCO?計），樹脂工作交換容量為800mol/m3（以CaCO?計），樹脂裝填體積為2m3，計算樹脂的理論制水量（單位：m3）。答案：（1）樹脂總交換容量=工作交換容量×體積=800mol/m3×2m3=1600mol。（2）理論制水量=總交換容量/原水硬度=1600mol/4.5mmol/L=1600×103mmol/(4.5mmol/L)=355555.56L≈355.56m3。五、案例分析題（每題8分，共16分）案例1：某電廠化學(xué)水處理車間的反滲透系統(tǒng)（8支膜元件，2:2:2:2排列）運(yùn)行時，產(chǎn)水電導(dǎo)率突然從10μS/cm升至50μS/cm，同時第一段壓差從0.2MPa升至0.35MPa，其他段壓差無明顯變化。試分析可能原因及處理措施。答案：可能原因：（1）第一段膜元件發(fā)生膠體或生物污染：污染物（如鐵膠體、微生物黏泥）在第一段沉積，導(dǎo)致壓差升高；污染層破壞膜結(jié)構(gòu)或形成通道，使部分進(jìn)水未過濾直接進(jìn)入產(chǎn)水，電導(dǎo)率升高。（2）第一段膜元件密封圈泄漏：O型圈老化或安裝不當(dāng)，進(jìn)水繞過膜片進(jìn)入產(chǎn)水側(cè)（“短流”），導(dǎo)致電導(dǎo)率驟升；泄漏可能因壓差升高（污染導(dǎo)致）加劇。（3）第一段膜元件機(jī)械損傷（如背壓破裂）：產(chǎn)水側(cè)壓力瞬間高于進(jìn)水側(cè)（如突然停機(jī)未泄壓），膜片破裂，產(chǎn)水被污染。處理措施：（1）立即