2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫——化學(xué)工業(yè)廢水處理技術(shù)創(chuàng)新考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)，每題2分，共20分）1.下列哪種化工廢水通常具有pH值變化大、有毒有害、可生化性差的特點(diǎn)？（）A.造紙廢水B.石油化工廢水C.城市生活污水D.印染廢水2.在處理含有難降解有機(jī)物的化工廢水時(shí)，高級(jí)氧化技術(shù)（AOPs）的主要優(yōu)勢(shì)在于？（）A.處理成本最低B.操作最簡單C.能有效礦化難降解有機(jī)物D.不產(chǎn)生二次污染3.下列哪種膜分離技術(shù)主要用于去除廢水中的膠體、懸浮物和大分子有機(jī)物？（）A.反滲透（RO）B.納濾（NF）C.超濾（UF）D.微濾（MF）4.下列關(guān)于Fenton氧化法的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.需要加入催化劑（如Fe2?）和氧化劑（如H?O?）B.反應(yīng)速率受溫度影響較大C.適用于寬pH范圍D.產(chǎn)生的羥基自由基（·OH）具有強(qiáng)氧化性5.生物強(qiáng)化技術(shù)主要通過什么途徑提升生物處理系統(tǒng)的處理能力？（）A.增加曝氣量B.改變污泥濃度C.接種或改造能降解特定污染物的微生物D.降低廢水溫度6.在化工廢水處理中，吸附技術(shù)的主要局限性之一是？（）A.吸附劑再生困難B.投資成本高C.對(duì)低濃度污染物去除效率低D.易造成二次污染7.從化工廢水中回收有價(jià)值的金屬離子，最常利用的原理是？（）A.生物降解B.電化學(xué)沉積C.物理過濾D.化學(xué)沉淀8.下列哪種廢水處理工藝屬于物化方法，且可以實(shí)現(xiàn)水的深度凈化和鹽分濃縮分離？（）A.活性污泥法B.生物膜法C.反滲透（RO）D.自然沉淀9.將臭氧氧化技術(shù)與活性炭吸附技術(shù)結(jié)合處理某些化工廢水，其主要目的是？（）A.提高吸附容量B.延長臭氧使用壽命C.提高整體處理效率和降低運(yùn)行成本D.減少臭氧產(chǎn)生設(shè)備投資10.化學(xué)工業(yè)廢水處理技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是？（）A.單一技術(shù)的大規(guī)模獨(dú)立應(yīng)用B.更加注重處理過程的資源回收與利用C.忽略處理過程中的能耗問題D.僅關(guān)注處理廢水的最終排放標(biāo)準(zhǔn)二、填空題（請(qǐng)將答案填在橫線上，每空2分，共20分）1.化工廢水中常見的重金屬離子包括鉛、______、鎘、______等。2.選擇化學(xué)工業(yè)廢水處理技術(shù)時(shí)，需要綜合考慮廢水的______、______、處理效率、______和______等因素。3.光催化氧化技術(shù)中常用的光催化劑是______，其作用是產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的______和______。4.膜污染是膜分離技術(shù)應(yīng)用中面臨的主要問題，其形成原因主要包括______、______和______等方面。5.通過廢水處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)磷、氮資源的回收利用，是______和______理念的重要體現(xiàn)。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述化學(xué)沉淀法處理含重金屬離子廢水的原理及其可能存在的問題。2.與傳統(tǒng)活性污泥法相比，生物膜法處理化工廢水具有哪些優(yōu)點(diǎn)？3.解釋什么是“物化-生物”結(jié)合工藝，并舉例說明其在化工廢水處理中的應(yīng)用。4.為什么說化學(xué)工業(yè)廢水處理不僅僅是環(huán)境問題，更是資源化學(xué)領(lǐng)域的重要課題？四、論述題（每題10分，共30分）1.論述高級(jí)氧化技術(shù)（AOPs）在處理化學(xué)工業(yè)難降解廢水中的重要作用及其面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體化工廢水類型（如制藥廢水、印染廢水），論述實(shí)現(xiàn)廢水處理資源化（如回收溶劑、鹽類、金屬等）的技術(shù)途徑和意義。3.面對(duì)日益復(fù)雜多變的化學(xué)工業(yè)廢水，你認(rèn)為未來廢水處理技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注哪些方向？請(qǐng)結(jié)合實(shí)例說明。---試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.C5.C6.A7.B8.C9.C10.B二、填空題1.銅；汞2.特性；處理要求；運(yùn)行成本；二次污染3.二氧化鈦；羥基自由基；氧自由基4.污染物吸附/沉積；膜濃差極化；水通量下降5.循環(huán)經(jīng)濟(jì)；資源化三、簡答題1.原理：利用化學(xué)藥劑與廢水中的重金屬離子發(fā)生反應(yīng)，生成不溶于水的沉淀物，再通過物理方法（如沉淀、過濾）將其分離去除。常見的反應(yīng)類型為生成氫氧化物或硫化物沉淀。問題：可能存在藥劑投加量難以精確控制、產(chǎn)生大量污泥需要處理處置、可能造成二次污染（若沉淀不完全或處理不當(dāng)）、處理成本高等問題。2.優(yōu)點(diǎn)：處理效率高（尤其對(duì)難降解有機(jī)物）；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；可同步去除懸浮物和部分生物難降解物質(zhì)；運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)相對(duì)簡單；可進(jìn)行固定化強(qiáng)化，提高處理效果。3.定義：指將物理化學(xué)方法（如吸附、膜分離、混凝沉淀等）與生物處理方法（如活性污泥法、生物膜法等）相結(jié)合，組成多級(jí)或多單元的處理系統(tǒng)，利用不同方法的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，提高整體處理效果、效率和穩(wěn)定性。應(yīng)用實(shí)例：例如，前置過濾或膜分離去除大顆粒懸浮物后，減輕生物處理單元負(fù)荷；或采用混凝沉淀預(yù)處理去除部分有機(jī)物和磷，提高生物處理效率；也可將吸附材料引入生物反應(yīng)器（生物吸附）等。4.解析：化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生大量含有有毒有害、難降解有機(jī)物、重金屬離子以及鹽類的廢水，傳統(tǒng)處理方法往往難以有效應(yīng)對(duì)。然而，這些廢水中往往蘊(yùn)含著可利用的資源，如鹽類（鈉、鉀、氯離子等）、有用金屬（鎳、鈷、銅等）、溶劑、磷、氮等。通過廢水處理技術(shù)，不僅可以將污染物去除，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)環(huán)境，更能將這些有價(jià)值的物質(zhì)回收利用，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。這與資源化學(xué)專業(yè)的核心理念高度契合，即從“資源”的角度看待和解決化學(xué)工業(yè)帶來的環(huán)境問題，變廢為寶，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。四、論述題1.作用：AOPs通過產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基（如·OH），能夠高效降解化工廢水中常見的難降解有機(jī)污染物（如酚類、氰化物、三氯甲烷等），將其礦化為小分子無機(jī)物（CO?、H?O），從而大大提高廢水的可生化性或直接達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于處理成分復(fù)雜、毒性大、生物難降解的工業(yè)廢水具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。挑戰(zhàn)：主要包括：①原理復(fù)雜，反應(yīng)機(jī)理難以完全闡明；②催化劑的選擇、制備、穩(wěn)定性和成本問題；③反應(yīng)條件（如pH、溫度、氧化劑濃度）優(yōu)化難度大；④可能產(chǎn)生有害副產(chǎn)物；⑤工程化應(yīng)用中能耗高、運(yùn)行成本較高等問題。2.途徑與意義：途徑：*回收鹽類：通過膜分離技術(shù)（如反滲透、電滲析）或結(jié)晶技術(shù)，從廢水中回收有價(jià)值的無機(jī)鹽（如氯化鈉、硫酸鈉、氯化銨等），用于工業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)業(yè)灌溉。*回收溶劑：對(duì)于含有揮發(fā)性有機(jī)溶劑（如丙酮、乙醇、乙酸乙酯等）的廢水，可通過蒸汽吹脫、溶劑萃取、膜分離或吸附法進(jìn)行回收，降低處理成本和環(huán)境污染。*回收金屬：利用溶劑萃取、離子交換、電解沉積、化學(xué)沉淀等方法，從含重金屬離子的廢水中回收銅、鎳、鈷、鋅、鉬等有價(jià)金屬，實(shí)現(xiàn)資源增值。*回收磷、氮：通過化學(xué)沉淀法（如投加鐵鹽、鋁鹽形成羥基磷灰石、氮化鐵等）或膜生物反應(yīng)器（MBR）等方式，富集廢水中的磷、氮，制成肥料或進(jìn)行資源化利用。意義：實(shí)現(xiàn)廢水處理的資源化，不僅大大降低了廢水處理的運(yùn)行成本，減少了新鮮水資源的消耗，降低了廢水排放量，減輕了環(huán)境負(fù)荷，而且變廢為寶，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，符合資源化學(xué)專業(yè)對(duì)資源高效利用的追求。3.未來方向：*高效低耗處理技術(shù)：開發(fā)更高效、更低能耗、更低藥耗的處理技術(shù)，如新型催化材料、光催化劑、生物菌種等，以應(yīng)對(duì)日益增長的廢水處理需求和降低運(yùn)行成本。*智能化與精準(zhǔn)化：結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水在線監(jiān)測、智能預(yù)警、精準(zhǔn)調(diào)控和優(yōu)化運(yùn)行，提高處理效率和穩(wěn)定性。*資源化與功能化集成：將廢水處理與資源回收（鹽、水、能源、元素等）更緊密地結(jié)合，甚至開發(fā)廢水處理產(chǎn)物的資源化利用新途徑，如將處理過程中產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電供熱，或利用膜分離產(chǎn)水進(jìn)行回用等。*多功能復(fù)合材料開發(fā)：研發(fā)具有吸附、催化、分離等多種功能于一體的復(fù)