2025年大學(xué)大一（環(huán)境工程）環(huán)境工程原理基礎(chǔ)試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下關(guān)于環(huán)境工程原理中質(zhì)量傳遞的說法，正確的是A.質(zhì)量傳遞只能發(fā)生在有濃度差的情況下B.分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度無關(guān)C.對流傳質(zhì)系數(shù)只取決于流體的流速D.質(zhì)量傳遞的方向總是從高濃度向低濃度2.某污水處理廠采用活性污泥法處理污水，污泥回流比為0.5，進(jìn)水流量為10m3/h，進(jìn)水BOD?濃度為200mg/L，出水BOD?濃度為20mg/L。則該活性污泥法系統(tǒng)對BOD?的去除率為A.80%B.90%C.95%D.98%3.對于吸附等溫線，以下哪種說法是錯誤的A.Langmuir吸附等溫線適用于單層吸附B.Freundlich吸附等溫線能較好地描述非線性吸附過程C.吸附等溫線可以反映吸附劑對吸附質(zhì)的吸附能力D.吸附等溫線的形狀只與吸附劑和吸附質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)4.以下哪種方法不屬于廢水的物理處理方法A.沉淀B.過濾C.離子交換D.氣浮5.在環(huán)境工程中，關(guān)于流體流動的描述，正確的是A.層流時流體的流速分布是均勻的B.湍流的雷諾數(shù)小于層流的雷諾數(shù)C.流體在管道中流動時，沿程阻力與流速的平方成正比D.局部阻力的大小與流體的流速和管件的形狀有關(guān)6.某廢氣處理系統(tǒng)采用活性炭吸附法去除廢氣中的有機(jī)污染物，已知活性炭的吸附容量為0.2kg/kg，廢氣流量為5000m3/h，廢氣中有機(jī)污染物的濃度為100mg/m3。則每小時需要消耗的活性炭量為A.2.5kgB.5kgC.10kgD.20kg7.對于生物膜法處理廢水，以下說法正確的是A.生物膜的厚度越厚越好B.生物膜法適用于處理高濃度有機(jī)廢水C.生物膜中的微生物主要是厭氧菌D.生物膜法的處理效果不受溫度的影響8.以下哪種物質(zhì)不屬于大氣污染物A.二氧化硫B.二氧化碳C.氮氧化物D.顆粒物9.在環(huán)境工程中，關(guān)于傳熱的說法，錯誤的是A.傳熱的基本方式有熱傳導(dǎo)、對流和輻射B.熱傳導(dǎo)系數(shù)與物質(zhì)的種類和溫度有關(guān)C.對流換熱系數(shù)只取決于流體的性質(zhì)D.輻射傳熱不需要任何介質(zhì)10.某工業(yè)廢水含有大量的重金屬離子，以下哪種處理方法最適合去除這些重金屬離子A.化學(xué)沉淀法B.生物處理法C.吸附法D.離子交換法第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分，每空2分）1.環(huán)境工程原理主要研究環(huán)境工程領(lǐng)域中的______傳遞、______傳遞和______傳遞等基本規(guī)律。2.活性污泥法處理污水的主要構(gòu)筑物包括______、______和______。3.吸附過程可分為______吸附和______吸附。4.大氣污染控制的主要方法有______、______、______和______等。三、簡答題（共20分，每題5分）1.簡述質(zhì)量傳遞的三種基本方式及其特點(diǎn)。2.說明活性污泥法處理污水的基本原理。3.簡述吸附等溫線的類型及其適用范圍。4.闡述大氣污染對環(huán)境和人體健康的危害。四、分析題（共15分）材料：某化工廠排放的廢水中含有大量的苯酚，其濃度為500mg/L?，F(xiàn)采用萃取法處理該廢水，選用的萃取劑為三氯甲烷。已知苯酚在水相和有機(jī)相中的分配系數(shù)為K=10，廢水流量為10m3/h。問題：1.計算每小時需要的三氯甲烷用量。（5分）2.若要使苯酚的去除率達(dá)到95%，需要進(jìn)行幾級萃??？（5分）3.分析萃取過程中可能存在的問題及解決方法。（5分）五、設(shè)計題（共15分）材料：某城市污水處理廠進(jìn)水流量為5000m3/d，進(jìn)水BOD?濃度為300mg/L，要求出水BOD?濃度達(dá)到20mg/L以下。該廠擬采用活性污泥法處理工藝。問題：1.計算該活性污泥法系統(tǒng)所需的曝氣池容積。（已知曝氣池的污泥負(fù)荷為0.3kgBOD?/(kgMLSS·d)，混合液懸浮固體濃度為3g/L）（5分）2.設(shè)計曝氣系統(tǒng)，包括曝氣方式、曝氣設(shè)備的選型及計算。（5分）3.說明活性污泥法系統(tǒng)運(yùn)行過程中的注意事項。（5分）答案：一、選擇題1.A2.B3.D4.C5.D6.A7.B8.B9.C10.A二、填空題1.質(zhì)量、動量、熱量2.曝氣池、二沉池、污泥回流系統(tǒng)3.物理、化學(xué)4.燃燒法、吸收法、吸附法、催化轉(zhuǎn)化法三、簡答題1.質(zhì)量傳遞的三種基本方式為分子擴(kuò)散、對流擴(kuò)散和湍流擴(kuò)散。分子擴(kuò)散是由于分子的無規(guī)則熱運(yùn)動引起的質(zhì)量傳遞，適用于靜止或?qū)恿髁黧w。對流擴(kuò)散是流體流動時引起的質(zhì)量傳遞，其傳質(zhì)速率比分子擴(kuò)散快。湍流擴(kuò)散是湍流流體中由于漩渦運(yùn)動引起的質(zhì)量傳遞，傳質(zhì)速率更快。2.活性污泥法處理污水的基本原理是：污水進(jìn)入曝氣池后，與活性污泥混合，在曝氣的作用下，活性污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)污染物，將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等無機(jī)物。處理后的污水進(jìn)入二沉池，進(jìn)行泥水分離，上清液排放，沉淀的污泥部分回流至曝氣池前端，繼續(xù)參與污水處理，部分污泥作為剩余污泥排出系統(tǒng)。3.吸附等溫線的類型主要有Langmuir吸附等溫線、Freundlich吸附等溫線和BET吸附等溫線。Langmuir吸附等溫線適用于單層吸附，假設(shè)吸附劑表面均勻，吸附質(zhì)分子間無相互作用。Freundlich吸附等溫線能較好地描述非線性吸附過程，適用于多種吸附體系。BET吸附等溫線用于描述多分子層吸附。4.大氣污染對環(huán)境和人體健康的危害主要有：對環(huán)境，會導(dǎo)致酸雨、臭氧層破壞、全球氣候變暖等環(huán)境問題；對人體健康，會引起呼吸道疾病、心血管疾病、癌癥等，還會影響人體的免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等，對兒童、老年人和患有慢性疾病的人群危害更大。四、分析題1.根據(jù)分配系數(shù)公式K=C有/C水，可得C有=K×C水=10×500=5000mg/L。設(shè)每小時需要的三氯甲烷用量為Q，則Q×5000=10×1000×500，解得Q=1000L/h。2.設(shè)需要進(jìn)行n級萃取，根據(jù)萃取效率公式η=(1-(V水/V有)^n)×100%，已知η=95%，V水=10m3/h，V有=1m3/h（假設(shè)），代入可得95%=(1-(10/1)^n)×100%，解得n≈3級。3.萃取過程中可能存在的問題及解決方法：一是乳化現(xiàn)象，可通過加入破乳劑、加熱、離心等方法解決；二是萃取劑的損失，可采用回收裝置回收萃取劑；三是傳質(zhì)效率不高，可通過增加攪拌、優(yōu)化萃取設(shè)備結(jié)構(gòu)等提高傳質(zhì)效率。五、設(shè)計題1.首先計算進(jìn)水BOD?總量為Q×C=5000×300/1000=1500kg/d。根據(jù)污泥負(fù)荷公式V=Q×C/(L×X)，可得曝氣池容積V=1500/(0.3×3)=1666.7m3。2.曝氣方式可選用鼓風(fēng)曝氣。曝氣設(shè)備可選用離心式鼓風(fēng)機(jī)，根據(jù)曝氣池容積和所需的曝氣強(qiáng)度計算鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓。假設(shè)曝氣強(qiáng)度為0.2m3/(m2·min)，曝氣池面積為500m2，則所需風(fēng)量為500×0.2×60=6000m3/h，風(fēng)壓根據(jù)實際情況計算確定。也可采用微孔曝氣器，根據(jù)曝氣