2025年大學(xué)《化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——化學(xué)廢水處理技術(shù)與資源回收利用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種廢水通常具有高COD、高BOD、色澤深、可生化性差的特點(diǎn)？(A)電鍍廢水(B)印染廢水(C)化工廢水(D)生活污水2.在廢水化學(xué)處理中，投加鐵鹽或鋁鹽進(jìn)行混凝沉淀，主要去除的污染物是？(A)溶解性有機(jī)物(B)懸浮物(C)揮發(fā)性有機(jī)物(D)活性氯3.下列關(guān)于活性污泥法說(shuō)法錯(cuò)誤的是？(A)屬于生物處理方法(B)利用微生物降解有機(jī)物(C)需要較高的DO(D)適用于處理所有類型的廢水4.吸附法處理廢水時(shí)，吸附劑的選擇主要依據(jù)是？(A)廢水的pH值(B)污染物的性質(zhì)和濃度(C)處理廠的規(guī)模(D)投資成本5.芬頓法是一種高級(jí)氧化技術(shù)，其主要優(yōu)點(diǎn)是？(A)操作簡(jiǎn)單，成本低(B)適用于處理所有廢水(C)能有效降解難降解有機(jī)物(D)不會(huì)產(chǎn)生二次污染6.下列哪種膜分離技術(shù)主要用于去除廢水中的懸浮物和膠體？(A)反滲透(B)超濾(C)納濾(D)微濾7.廢水處理中，pH值對(duì)化學(xué)沉淀效果影響顯著，例如調(diào)節(jié)pH使重金屬離子生成氫氧化物沉淀，此時(shí)通常需要加入？(A)堿性物質(zhì)（如NaOH,CaCO3）(B)酸性物質(zhì)（如HCl,H2SO4）(C)鹽類物質(zhì)(D)表面活性劑8.將廢水中的某種溶質(zhì)用萃取劑萃取到有機(jī)相中，以提高其去除率的方法稱為？(A)吸附法(B)膜分離法(C)萃取法(D)離子交換法9.在廢水處理資源回收中，從廢水中回收磷，通常采用的方法是？(A)生物法(B)化學(xué)沉淀法(C)膜分離法(D)吸附法10.評(píng)價(jià)一個(gè)廢水處理工藝處理效果的主要指標(biāo)是？(A)處理效率(B)運(yùn)行成本(C)占地面積(D)設(shè)備投資二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在題干橫線上）1.廢水處理的基本目標(biāo)是去除污染物，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用要求，主要去除的污染物類別包括________、________和________。2.化學(xué)沉淀法去除重金屬離子，通常是在一定pH條件下，使其生成________鹽類沉淀出來(lái)。3.吸附劑吸附污染物達(dá)到平衡后，為了解吸污染物并重復(fù)使用，需要進(jìn)行的操作是________。4.膜分離技術(shù)是一種利用膜的選擇透過性進(jìn)行分離的技術(shù)，其驅(qū)動(dòng)力可以是壓力、濃度差、電位差等，其中反滲透主要利用的是________差。5.高級(jí)氧化技術(shù)（AOPs）通過產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的________自由基（如·OH）來(lái)降解難降解有機(jī)物。6.廢水處理過程中，為了防止微生物死亡或抑制污泥膨脹，有時(shí)需要投加________。7.資源回收利用不僅能夠減少污染，還能________，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏。8.設(shè)計(jì)廢水處理廠時(shí)，需要綜合考慮處理效果、________、運(yùn)行穩(wěn)定性等多方面因素。9.某吸附劑對(duì)污染物的吸附量隨污染物初始濃度變化的曲線稱為________曲線。10.常用于調(diào)節(jié)廢水pH值的化學(xué)藥劑有石灰、氫氧化鈉、碳酸鈣等，它們屬于________物質(zhì)。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述化學(xué)沉淀法處理廢水的原理及其適用范圍。2.與傳統(tǒng)活性污泥法相比，膜生物反應(yīng)器（MBR）具有哪些主要特點(diǎn)？3.簡(jiǎn)述廢水處理中資源回收利用的意義。四、計(jì)算題（共10分）某印染廠廢水中含有的一種難降解有機(jī)物A，其濃度為500mg/L。現(xiàn)采用活性炭吸附處理，實(shí)驗(yàn)測(cè)得在室溫（25℃）下，該有機(jī)物在活性炭上的吸附符合Langmuir等溫線方程，測(cè)得飽和吸附量q_m為20mg/g。試計(jì)算：(1)當(dāng)進(jìn)水濃度為200mg/L時(shí)，平衡吸附量為多少mg/g？(2)若吸附劑投加量為50g（假設(shè)吸附劑不飽和），處理后廢水中的A濃度能達(dá)到多少mg/L？（假設(shè)吸附劑體積忽略不計(jì)）五、論述題（共15分）論述選擇化學(xué)廢水處理技術(shù)時(shí)需要考慮哪些主要因素，并舉例說(shuō)明如何根據(jù)廢水特性選擇合適的處理方法或工藝組合。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.D4.B5.C6.D7.A8.C9.B10.A二、填空題1.懸浮物、溶解性無(wú)機(jī)物、溶解性有機(jī)物2.氫氧化物3.解吸再生4.滲透5.化學(xué)性6.化學(xué)藥劑（或消毒劑）7.降低處理成本（或創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益）8.運(yùn)行成本9.吸附等溫10.堿性三、簡(jiǎn)答題1.原理：向廢水中投加化學(xué)沉淀劑，使其與目標(biāo)污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的沉淀物，然后通過沉降或過濾等方式將沉淀物從水中分離。適用范圍：適用于去除廢水中溶解性鹽類、重金屬離子、磷酸鹽等特定離子，尤其適用于處理含特定污染物濃度較高或需要深度除鹽的工業(yè)廢水。2.特點(diǎn)：MBR將生物處理（活性污泥法）與膜分離技術(shù)相結(jié)合，具有出水水質(zhì)優(yōu)良（懸浮物和濁度極低）、占地面積小、污泥濃度高、處理效率高、可適應(yīng)高濃度有機(jī)廢水、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是膜組件容易污染，需要定期清洗或更換，運(yùn)行成本相對(duì)較高。3.意義：資源回收利用能夠?qū)U水處理過程從單純的污染控制轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源利用過程，有效減少?gòu)U水排放量和污染物總量，保護(hù)環(huán)境；同時(shí)，回收的資源和能源可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，降低廢水處理成本，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。四、計(jì)算題(1)解：根據(jù)Langmuir等溫線方程q=q_m*C/(K_C+C)，其中q為平衡吸附量，q_m為飽和吸附量，C為平衡時(shí)溶液濃度，K_C為親和常數(shù)。當(dāng)C=200mg/L時(shí)，假設(shè)親和常數(shù)K_C的影響相對(duì)較?。ㄍǔＴ诘蜐舛认陆瞥闪ⅲ蝾}目未給出K_C需假設(shè)），為簡(jiǎn)化計(jì)算，近似認(rèn)為q≈q_m*C/C=q_m。因此，平衡吸附量q≈20mg/g。（注：嚴(yán)格計(jì)算需知道K_C值，此處按簡(jiǎn)化模型計(jì)算）(2)解：設(shè)處理后廢水中A的平衡濃度為C_1mg/L，吸附劑吸附的A的質(zhì)量為q_1mg/g。吸附劑總量為50g，吸附總量為q_1*50g。吸附劑吸附的A的量等于進(jìn)水濃度與出水濃度之差，即q_1*50=(500-C_1)mg。由(1)部分計(jì)算結(jié)果，假設(shè)平衡吸附量q_1=20mg/g（按簡(jiǎn)化模型）。則20*50=500-C_1。C_1=500-1000=-500mg/L。由于濃度不可能為負(fù)，說(shuō)明吸附劑50g已飽和或計(jì)算假設(shè)過于簡(jiǎn)化。若按q_1=20mg/g計(jì)算，理論上C_1應(yīng)為0，但實(shí)際中吸附劑不可能100%飽和，且吸附量與濃度并非嚴(yán)格線性關(guān)系。若需更精確計(jì)算，需知道K_C值并聯(lián)立方程求解。此處按題目給定量直接計(jì)算吸附劑最大可能吸附量：最大吸附量=20mg/g*50g=1000mg=1g。廢水總A量=500mg/L*V（假設(shè)體積為V）。吸附后剩余A量=500V-1g。出水濃度C_1=(500V-1)/V=500-1/Vmg/L。由于V未知，無(wú)法給出具體數(shù)值，但可表達(dá)為500-1/Vmg/L。若假設(shè)吸附劑剛好飽和處理一定體積V的水，則C_1=0mg/L。若考慮實(shí)際情況，C_1會(huì)是一個(gè)非常小的正數(shù)。按題目給定量和簡(jiǎn)化模型，最接近的答案表達(dá)是C_1≈0mg/L（假設(shè)吸附劑完全飽和）。五、論述題選擇化學(xué)廢水處理技術(shù)需綜合考慮以下因素：1.廢水特性：包括廢水的來(lái)源、水量、水質(zhì)（主要污染物種類、濃度、pH、溫度、有毒有害物質(zhì)等）、水量水質(zhì)變化規(guī)律等。這是選擇技術(shù)的基礎(chǔ)，不同廢水需要不同的處理方法。2.處理目標(biāo)和排放標(biāo)準(zhǔn)：需要明確處理后的水質(zhì)要求，是否需要回用以及回用的標(biāo)準(zhǔn)，這將決定所需處理工藝的深度和復(fù)雜程度。3.技術(shù)的適用性和可靠性：選擇成熟、可靠、經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù)，并考慮其在本地區(qū)、本行業(yè)的適用性，包括對(duì)氣候、地質(zhì)等條件的適應(yīng)性。4.經(jīng)濟(jì)合理性：包括初始投資成本、運(yùn)行成本（能耗、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、維護(hù)費(fèi)等）、操作管理復(fù)雜程度等，需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇性價(jià)比高的方案。5.環(huán)境影響：考慮處理過程可能產(chǎn)生的二次污染（如污泥、廢氣、噪聲等）及其處理措施，確?？傮w環(huán)境效益。6.占地面積和場(chǎng)地條件：處理廠需要占用一定的土地面積，需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行考慮。7.相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)：必須遵守國(guó)家和地方的環(huán)境保護(hù)法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)廢水特性選擇合適的處理方法或工藝組合舉例：例如，處理含高濃度重金屬的電鍍廢水，通常優(yōu)先考慮化學(xué)沉淀法，通過投加氫氧化物或硫化物等沉淀劑，使重金屬離子生成沉淀物分離。對(duì)于廢水