水處理工試題及答案一、水質(zhì)指標與標準1.【單選】下列哪一項不屬于《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB57492022）中規(guī)定的“毒理指標”？A.砷B.鎘C.鋁D.汞答案：C解析：鋁屬于“感官性狀和一般化學指標”，限值為0.2mg/L；砷、鎘、汞均為毒理指標。2.【單選】某地表水廠原水高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）為4.8mg/L，按《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB38382002）應(yīng)判定為哪類水體？A.Ⅰ類B.Ⅱ類C.Ⅲ類D.Ⅳ類答案：B解析：Ⅱ類水體CODMn限值≤4mg/L，4.8mg/L已超Ⅱ類但≤6mg/L，應(yīng)判Ⅲ類；題目問“判定為哪類”，最接近且已超標的類別為Ⅲ類，故選C。3.【多選】導致飲用水“三致”效應(yīng)的消毒副產(chǎn)物包括A.三氯甲烷B.溴酸鹽C.亞氯酸鹽D.2甲基異莰醇答案：A、B、C解析：2甲基異莰醇為嗅味物質(zhì)，不具三致作用；三氯甲烷、溴酸鹽、亞氯酸鹽均屬三致DBPs。4.【判斷】總硬度（以CaCO3計）>450mg/L時，一定出現(xiàn)結(jié)垢，與pH無關(guān)。（）答案：×解析：結(jié)垢傾向由朗格利爾飽和指數(shù)（LSI）綜合判定，pH高時即使硬度<450mg/L亦可結(jié)垢。5.【計算】某水樣電導率1250μS/cm（25℃），溶解性總固體（TDS）經(jīng)驗公式TDS=KE×0.55，求TDS并判斷是否適合反滲透進水。答案：TDS=687.5mg/L；不適合，反滲透進水一般要求TDS<500mg/L，需預(yù)處理。6.【簡答】說明《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》（GB/T319622015）中“氨氮”限值分級依據(jù)。答案：標準按污水處理廠處理工藝將氨氮限值分為A、B、C三級：A級（≤15mg/L）對應(yīng)具有生物脫氮工藝；B級（≤25mg/L）對應(yīng)具有生物處理但無深度脫氮；C級（≤35mg/L）僅要求一級強化處理。分級依據(jù)是下游污水廠氮負荷承受能力及受納水體富營養(yǎng)化風險。二、混凝與沉淀7.【單選】某水廠冬季原水水溫2℃，最優(yōu)混凝劑應(yīng)選擇A.聚合氯化鋁（PAC）B.硫酸鋁C.三氯化鐵D.聚硫氯化鐵（PFS）答案：D解析：低溫下硫酸鋁水解慢，余濁高；三氯化鐵腐蝕性強；PAC受低溫影響仍較大；PFS低溫混凝效果最佳。8.【單選】ζ電位由18mV降至5mV，下列說法正確的是A.膠體穩(wěn)定性增加B.膠體脫穩(wěn)C.需增加助凝劑D.需減攪拌強度答案：B解析：ζ電位絕對值<10mV時，膠體脫穩(wěn)，可碰撞聚集。9.【多選】影響斜板沉淀池臨界沉速v0的因素有A.斜板傾角θB.板間距dC.水平流速uD.顆粒密度ρs答案：A、B、C、D解析：v0=(u·sin2θ)/(d·cosθ)+(ρsρ)g·sinθ·dp2/(18μ)，四因素均影響。10.【計算】設(shè)計流量5000m3/d，斜板區(qū)上升流速0.6mm/s，斜板長1.2m，傾角60°，求所需斜板凈水平投影面積。答案：上升流速v=0.6mm/s=0.0006m/s；流量Q=5000/86400=0.0579m3/s；所需沉降面積A=Q/v=96.4m2；斜板水平投影系數(shù)cos60°=0.5；凈斜板面積=96.4/0.5=192.8m2。11.【案例】某水廠原水鋁鹽投加量8mg/L（以Al計），出廠鋁0.15mg/L，排泥含水率99.3%，排泥量120m3/d，求每日污泥干固體中鋁占比。答案：原水帶入鋁=8mg/L×50000m3/d=400kg/d；出廠帶走0.15mg/L×50000=7.5kg/d；污泥中鋁=4007.5=392.5kg/d；干固體量=120m3/d×1000kg/m3×(10.993)=840kg/d；鋁占比=392.5/840=46.7%。12.【簡答】解釋“卷掃絮凝”機制并給出提高其效率的工程措施。答案：卷掃絮凝指水解金屬氫氧化物沉淀形成網(wǎng)狀絮體，機械包裹脫穩(wěn)顆粒。措施：1.采用高電荷密度預(yù)水解混凝劑，提高絮體強度；2.投加0.1–0.3mg/L陰離子型PAM，增加絮體尺寸；3.采用變速攪拌，先快（G=400s?1，30s）后慢（G=30s?1，15min），促進卷掃而不破碎；4.控制pH6.5–7.5，確保Al(OH)3或Fe(OH)3沉淀完全。三、過濾13.【單選】均質(zhì)濾料氣水反沖濾池，最佳膨脹率A.5%B.15%C.30%D.50%答案：B解析：均質(zhì)濾料膨脹率10–20%即可洗凈，30–50%易跑砂。14.【單選】某水廠采用無煙煤石英砂雙層濾池，煤砂交界出現(xiàn)混層，最不可能原因是A.煤砂密度差<0.3g/cm3B.反沖強度12L/(m2·s)C.濾料粒徑d90煤<d10砂D.濾層厚度比1:1答案：D解析：厚度比與混層無直接關(guān)系；粒徑重疊、密度差小、反沖強度大均可導致混層。15.【多選】下列措施可提高過濾周期A.進水投加1mg/L陽離子PAMB.降低濾速至6m/hC.采用粗細粗多層濾料D.反沖水加氯0.5mg/L答案：A、B、C解析：加氯會破壞濾料生物膜，縮短周期；其余均可延長。16.【計算】單格濾池面積10m2，濾速8m/h，進水濁度5NTU，出水≤0.5NTU，截污容量0.8kg/m3，求最長過濾周期。答案：流量=8m/h×10m2=80m3/h；截污總量=0.8kg/m3×10m2×1.2m濾層=9.6kg；每日截污=80×24×(50.5)/1000=8.64kg；周期=9.6/8.64=1.11d≈26.7h。17.【案例】某水廠V型濾池反沖水泵流量900m3/h，揚程12m，效率78%，若每天反沖4格，每格反沖氣2min、水3min，求日電耗。答案：每格反沖水量=900×3/60=45m3；日反沖總量=4×45=180m3；軸功率=ρgQH/η=1000×9.81×(900/3600)×12/0.78=37.7kW；每格反沖時間3min，日電耗=37.7×(4×3/60)=7.54kWh。18.【簡答】闡述“深層截污”與“表面堵塞”兩種過濾失效模式的差異及預(yù)防對策。答案：深層截污指顆粒滲入濾層內(nèi)部，水頭損失緩慢上升，出水水質(zhì)好，周期末水頭損失達設(shè)定值；表面堵塞則顆粒在濾料表面形成泥膜，水頭損失急劇上升，易穿透。預(yù)防：1.選用d10=0.55–0.7mm、均勻系數(shù)<1.4的濾料，促進深層截污；2.進水投加0.5–1mg/L陽離子PAM，形成較大絮體，防止微細顆粒穿透表面；3.采用變流速啟動，初始濾速3m/h，2h后升至8m/h，減少表面沖擊；4.定期輕反沖（表面沖洗強度3L/(m2·s)）破壞泥膜。四、消毒與副產(chǎn)物控制19.【單選】自由氯消毒，殺滅99%賈第鞭毛蟲所需CT值（5℃，pH7.0）約為A.30mg·min/LB.65mg·min/LC.120mg·min/LD.200mg·min/L答案：B解析：USEPA數(shù)據(jù)，5℃、pH7時自由氯對賈第蟲lg滅活CT≈65mg·min/L。20.【單選】采用氯胺消毒，控制三氯甲烷最有效的措施是A.先氯后氨B.先氨后氯C.同步投加D.折點加氯答案：A解析：先氯后氨可在短時自由氯階段完成氧化，隨后氯胺維持余氯，減少THMs前驅(qū)物與氯長期接觸。21.【多選】紫外線消毒設(shè)計劑量需考慮修正系數(shù)A.燈老化系數(shù)B.水質(zhì)透射率C.顆粒屏蔽系數(shù)D.末端再生長系數(shù)答案：A、B、C解析：再生長發(fā)生在管網(wǎng)，與反應(yīng)器劑量無關(guān)。22.【計算】某水廠清水池有效容積1200m3，流量8000m3/d，自由氯消耗速率0.2mg/(L·h)，要求出廠余氯0.5mg/L，求需投加量。答案：停留時間t=1200/(8000/24)=3.6h；消耗量=0.2×3.6=0.72mg/L；投加量=0.5+0.72=1.22mg/L。23.【案例】某水廠臭氧生物活性炭深度工藝，臭氧接觸池水深6m，采用微孔曝氣，氧傳質(zhì)效率η=85%，求理論最大臭氧投加量（氣體濃度80g/Nm3，氣體流量50Nm3/h）。答案：臭氧量=80×50=4000g/h；溶解量=4000×0.85=3400g/h；若水量10000m3/d，則投加量=3400×24/10000=8.16mg/L。24.【簡答】說明溴酸鹽形成機理并給出三條控制策略。答案：機理：臭氧氧化Br?→OBr?→BrO??，關(guān)鍵中間體為HOBr/OBr?，羥基自由基加速。策略：1.投加0.5–1mg/LNH?Cl形成一溴胺，減少HOBr；2.臭氧投加量<1mg/L，分兩段投加，控制BrO??<10μg/L；3.采用臭氧/過氧化氫高級氧化，HO·快速消耗HOBr，抑制BrO??生成。五、生物處理25.【單選】A2O工藝中，若回流比R=100%，污泥回流比r=75%，則厭氧區(qū)實際污泥齡為A.5dB.8dC.10dD.15d答案：B解析：系統(tǒng)總泥齡θ=10d，厭氧區(qū)體積占1/3，流量加權(quán)后實際泥齡≈8d。26.【單選】MBR膜通量下降20%，首要檢查A.MLSS>12000mg/LB.膜破損C.抽吸泵汽蝕D.溫度升高答案：A解析：MLSS過高導致膜污染指數(shù)上升，通量下降；膜破損通量上升。27.【多選】影響短程硝化實現(xiàn)的關(guān)鍵因素A.溫度28–35℃B.DO0.3–0.7mg/LC.FA1–5mg/LD.SRT>30d答案：A、B、C解析：短程需抑制NOB，SRT過長NOB增殖，應(yīng)控制12–16d。28.【計算】某污水處理廠A/O工藝，進水TN50mg/L，出水TN10mg/L，內(nèi)回流比300%，求最大理論脫氮率。答案：最大脫氮率=內(nèi)回流比/(1+內(nèi)回流比)=300%/400%=75%；實際受碳源、硝化速率限制，理論值75%。29.【案例】某SBR池，周期6h（進水1h、曝氣3h、沉淀1h、排水1h），排水比0.3，污泥負荷0.08kgBOD/(kgMLSS·d)，求MLSS。答案：每周期排水體積=0.3V；每日排水=0.3V×4=1.2V；BOD去除=1.2V×200g/m3=240Vg/d；需污泥量=240V/0.08=3000Vg；MLSS=3000Vg/V=3000mg/L。30.【簡答】闡述“同步硝化反硝化”（SND）在MBR中的實現(xiàn)條件及優(yōu)勢。答案：條件：1.DO梯度，絮體內(nèi)部DO<0.5mg/L，外部1–1.5mg/L；2.MLSS8000–10000mg/L，絮體直徑80–120μm，形成缺氧內(nèi)核；3.瞬時碳源充足，C/N>4；4.微孔曝氣+間歇曝氣，DO脈沖式變化。優(yōu)勢：節(jié)省碳源30%，減少曝氣量15%，TN去除率>80%，無需內(nèi)回流，降低MBR能耗。六、污泥處理與資源化31.【單選】污泥厭氧消化，產(chǎn)甲烷菌最佳氧化還原電位ORPA.+100mVB.50mVC.200mVD.400mV答案：C解析：產(chǎn)甲烷菌適ORP200至400mV，200mV為上限。32.【單選】板框壓濾脫水，投加生石灰調(diào)理，Ca(OH)?投加量占干泥20%，則泥餅含固率可提高至A.25%B.35%C.45%D.55%答案：B解析：生石灰化學調(diào)理+骨架構(gòu)建，含固率由20%提至35%左右。33.【多選】污泥熱水解（THP）技術(shù)優(yōu)點A.改善脫水性B.提高沼氣產(chǎn)量C.殺滅病原菌D.降低污泥pH答案：A、B、C解析：THP使pH升高至9–10，不降低。34.【計算】某廠剩余污泥量2000kgDS/d，揮發(fā)性固體VS75%，厭氧消化VS去除率45%，沼氣產(chǎn)率0.9m3/kgVSdestroyed，求日產(chǎn)沼氣量。答案：VS=2000×0.75=1500kg/d；去除VS=1500×0.45=675kg/d；沼氣=675×0.9=607.5m3/d。35.【案例】污泥干化機蒸發(fā)強度6kg/(m2·h)，需蒸發(fā)水量18t/d，運行20h，求干化面積。答案：蒸發(fā)速率=18000kg/20h=900kg/h；面積=900/6=150m2。36.【簡答】說明污泥焚燒“3T+E”原則及其環(huán)保意義。答案：“3T+E”即Temperature（>850℃）、Time（>2s）、Turbulence（湍流強度>100s?1）、Excessair（過?？諝庀禂?shù)1.5–1.8）。意義：確保完全燃燒，抑制二噁英生成；高溫長時湍流破壞有機物，降低CO和二噁英排放；過?？諝鉁p少黑煙，滿足GB18485排放限值。七、膜分離與高級氧化37.【單選】RO膜對NaCl截留率98%，對硼截留率60%，若進水硼1.2mg/L，濃縮液占25%，求滲透液硼濃度。答案：物料衡算：Qf=1，Qp=0.75，Qc=0.25；Cf=1.2；Cp=？；Cc=1.2×(10.6)/0.4=1.8mg/L；0.75Cp+0.25×1.8=1.2；Cp=(1.20.45)/0.75=1.0mg/L。38.【單選】O?/H?O?工藝，H?O?/O?摩爾比1:2，主要自由基產(chǎn)率最高時的pHA.5B.7C.8.5D.10答案：C解析：HO·產(chǎn)率在pH8–9時最高，HO??濃度大，鏈式反應(yīng)快。39.【多選】造成UF膜“不可逆污染”的物質(zhì)A.膠體硅B.藻類胞外聚合物C.鈣離子D.腐殖酸答案：A、B解析：鈣離子、腐殖酸可通過化學清洗恢復(fù)；膠體硅、EPS形成致密層，化學清洗難恢復(fù)。40.【計算】某印染廢水COD800mg/L，色度1000倍，采用Fe2?/H?O?，H?O?投加量1.2倍COD，求理論H?O?質(zhì)量。答案：COD800mg/L=0.8kg/m3；H?O?=0.8×1.2=0.96kg/m3；按100m3/d，日需96kg。41.【案例】某MBR膜通量設(shè)定25L/(m2·h)，運行一年后通量降至18L/(m2·h)，化學清洗周期由3個月縮至1個月，擬采用在線反脈沖+維護性清洗（NaClO500mg/L，30min），估算年清洗藥劑增量。答案：原年洗4次，現(xiàn)12次；增量8次；每次NaClO500mg/L×2m3=1kg；年增量8kg；另檸檬酸年增量2次×2kg=4kg；總增量12kg。42.【簡答】闡述“膜污染指數(shù)”（MFI）測試原理及其在RO預(yù)處理中的預(yù)警值。答案：原理：在恒定壓力下，記錄微濾膜（0.45μm）通量隨時間下降，按堵塞定律t/V=(ηRm/ΔP·A)+(ηI/2ΔP·A)·V，MFI為直線斜率，單位s/L2。預(yù)警：RO進水MFI<2s/L2（25℃，2bar），超過則預(yù)示SDI>5，需強化預(yù)處理。八、工藝設(shè)計與運行管理43.【單選】水廠規(guī)模10萬m3/d，時變化系數(shù)Kh=1.3，配水泵房設(shè)計流量A.3472m3/hB.4167m3/hC.5417m3/hD.6250m3/h答案：C解析：Qh=100000×1.3/24=5417m3/h。44.【單選】污水廠生物池DO探頭校準時，零點校準液常用A.飽和Na?SO?B.飽和KCl