水處理基礎(chǔ)知識試題(含答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.以下水質(zhì)指標(biāo)中，反映水中有機(jī)物在化學(xué)氧化條件下消耗氧量的是（）。A.BOD?B.CODC.TOCD.DO2.混凝過程中，鋁鹽混凝劑（如硫酸鋁）水解生成的主要膠態(tài)物質(zhì)是（）。A.Al3?B.Al(OH)?C.AlO??D.Al?(SO?)?3.反滲透（RO）膜分離過程中，驅(qū)動(dòng)水透過膜的主要?jiǎng)恿κ牵ǎ?。A.濃度差B.壓力差C.電勢差D.溫度差4.活性污泥法中，衡量污泥沉降性能的關(guān)鍵指標(biāo)是（）。A.MLSSB.SVIC.MLVSSD.SV??5.以下消毒方法中，屬于物理消毒的是（）。A.液氯消毒B.臭氧消毒C.紫外線消毒D.二氧化氯消毒6.石灰軟化法主要用于去除水中的（）。A.懸浮物B.膠體C.鈣鎂離子D.有機(jī)物7.生物膜法中，微生物主要附著生長在（）。A.曝氣池中B.濾料表面C.沉淀池底部D.污泥回流管中8.過濾過程中，“水頭損失”指的是（）。A.濾料層的厚度B.水流通過濾層的壓力降C.濾后水的濁度D.反沖洗水的流量9.以下不屬于中水回用常見用途的是（）。A.城市綠化B.工業(yè)冷卻水C.飲用水D.沖廁10.厭氧生物處理的主要產(chǎn)物是（）。A.氧氣B.甲烷和二氧化碳C.氮?dú)釪.硫化氫11.電滲析過程中，離子遷移的方向由（）決定。A.膜的孔徑B.電場方向C.水流速度D.溫度12.以下混凝劑中，屬于高分子混凝劑的是（）。A.硫酸亞鐵B.聚合氯化鋁（PAC）C.明礬D.三氯化鐵13.沉淀池的表面負(fù)荷（q）計(jì)算公式為（）。A.q=處理水量/沉淀池表面積B.q=沉淀池體積/處理水量C.q=污泥體積/處理水量D.q=處理水量/沉淀池高度14.以下關(guān)于MBR（膜生物反應(yīng)器）的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.結(jié)合了生物處理與膜分離B.污泥濃度（MLSS）低于傳統(tǒng)活性污泥法C.出水水質(zhì)優(yōu)于傳統(tǒng)工藝D.需定期清洗膜組件15.衡量水中鈣、鎂離子總含量的指標(biāo)是（）。A.堿度B.硬度C.電導(dǎo)率D.溶解固體（TDS）16.好氧生物處理中，溶解氧（DO）的適宜濃度一般為（）。A.0.5~1.0mg/LB.2~4mg/LC.5~8mg/LD.8~10mg/L17.以下不屬于預(yù)處理工藝的是（）。A.混凝沉淀B.活性炭吸附C.超濾（UF）D.反滲透（RO）18.污泥脫水的主要目的是（）。A.減少污泥體積B.提高污泥有機(jī)質(zhì)含量C.殺滅病原微生物D.增加污泥熱值19.以下關(guān)于臭氧消毒的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）。A.消毒效率高B.無持續(xù)殺菌能力C.易產(chǎn)生副產(chǎn)物（如三鹵甲烷）D.需現(xiàn)場制備20.離子交換樹脂失效后，需用（）進(jìn)行再生。A.清水沖洗B.酸或堿溶液C.高溫蒸汽D.氧化劑二、判斷題（每題1分，共10分）1.BOD?表示水中有機(jī)物在20℃下5天生物氧化所消耗的氧量。（）2.混凝過程中，pH值對鋁鹽混凝效果無影響。（）3.反滲透膜的孔徑大于超濾膜。（）4.活性污泥法中，污泥回流的目的是維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度。（）5.紫外線消毒對水中懸浮物不敏感，可直接用于濁度高的水。（）6.厭氧處理適用于高濃度有機(jī)廢水（COD＞1000mg/L）。（）7.電滲析可以同時(shí)去除水中的陰、陽離子。（）8.過濾過程中，濾料粒徑越小，截污能力越強(qiáng)，但水頭損失增長越快。（）9.中水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與飲用水標(biāo)準(zhǔn)完全相同。（）10.離子交換樹脂的交換容量越大，處理水量越少。（）三、填空題（每空1分，共15分）1.水質(zhì)指標(biāo)中，TDS表示（），單位為（）。2.混凝過程分為（）和（）兩個(gè)階段，分別對應(yīng)快速攪拌和慢速攪拌。3.反滲透膜的截留分子量一般小于（），可去除（）、（）等污染物。4.活性污泥的主要組成包括（）、（）、（）和無機(jī)雜質(zhì)。5.消毒的主要目的是殺滅水中的（），常見化學(xué)消毒劑有（）、（）等。6.污泥的主要特性參數(shù)包括（）、（）和（）。四、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述COD與BOD?的區(qū)別與聯(lián)系。2.說明混凝工藝中“壓縮雙電層”和“吸附架橋”的作用機(jī)理。3.比較沉淀法與氣浮法的適用場景及優(yōu)缺點(diǎn)。4.解釋活性污泥法中“污泥膨脹”的現(xiàn)象及主要原因。5.列舉反滲透（RO）系統(tǒng)的主要組成部分，并說明各部分的作用。五、計(jì)算題（每題6分，共30分）1.某水廠日處理水量為10萬噸，原水濁度為30NTU，設(shè)計(jì)混凝沉淀池的表面負(fù)荷為1.5m3/(m2·h)。計(jì)算沉淀池的表面積（單位：m2）。2.某工業(yè)廢水COD濃度為2000mg/L，采用厭氧-好氧聯(lián)合處理工藝。已知厭氧段COD去除率為70%，好氧段去除率為80%。計(jì)算最終出水COD濃度（單位：mg/L）。3.某反滲透系統(tǒng)進(jìn)水流量為50m3/h，濃水流量為15m3/h，計(jì)算系統(tǒng)的回收率（保留兩位小數(shù)）。4.某污水廠需投加PAC（有效成分為Al?O?，含量30%）作為混凝劑，設(shè)計(jì)投加量為15mg/L（以Al?O?計(jì)）。若處理水量為5萬m3/d，計(jì)算每日PAC投加量（單位：kg）。5.某活性污泥曝氣池的有效容積為2000m3，污泥濃度（MLSS）為4000mg/L，污泥回流比為50%。計(jì)算回流污泥的流量（單位：m3/h，假設(shè)回流污泥濃度為8000mg/L）。參考答案與解析一、單項(xiàng)選擇題1.B解析：COD（化學(xué)需氧量）是指用強(qiáng)氧化劑（如重鉻酸鉀）氧化水中有機(jī)物所消耗的氧量；BOD?（五日生化需氧量）是微生物氧化有機(jī)物的耗氧量；TOC為總有機(jī)碳；DO為溶解氧。2.B解析：鋁鹽（如Al?(SO?)?）水解生成Al(OH)?膠體，通過吸附電中和、架橋作用去除懸浮物和膠體。3.B解析：反滲透通過施加高于滲透壓的壓力，使水透過半透膜，鹽類被截留，驅(qū)動(dòng)力為壓力差。4.B解析：SVI（污泥體積指數(shù)）=（SV??×1000）/MLSS，反映污泥的沉降和濃縮性能，正常范圍為50~150mL/g。5.C解析：紫外線消毒利用光輻射破壞微生物DNA，屬于物理消毒；液氯、臭氧、二氧化氯均通過化學(xué)反應(yīng)殺菌，為化學(xué)消毒。6.C解析：石灰（Ca(OH)?）與水中的Ca2?、Mg2?反應(yīng)生成CaCO?、Mg(OH)?沉淀，降低水的硬度。7.B解析：生物膜法中，微生物附著在濾料（如填料、濾池介質(zhì)）表面形成生物膜，通過吸附和降解污染物。8.B解析：水頭損失指水流通過濾層時(shí)因摩擦、顆粒截留等導(dǎo)致的壓力降低，是過濾過程的重要參數(shù)。9.C解析：中水回用主要用于非飲用水場景（如綠化、沖廁、工業(yè)冷卻），因水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)低于飲用水，不可直接作為飲用水。10.B解析：厭氧處理在無氧條件下，通過產(chǎn)甲烷菌作用將有機(jī)物分解為CH?（約60%~70%）和CO?（約30%~40%）。11.B解析：電滲析在電場作用下，陽離子向陰極遷移，陰離子向陽極遷移，方向由電場決定。12.B解析：聚合氯化鋁（PAC）是無機(jī)高分子混凝劑；硫酸亞鐵、明礬（KAl(SO?)?）、三氯化鐵為無機(jī)低分子混凝劑。13.A解析：表面負(fù)荷q=處理水量Q/沉淀池表面積A，單位為m3/(m2·h)，反映沉淀池的處理能力。14.B解析：MBR因膜分離作用可保留高濃度污泥（MLSS可達(dá)8000~12000mg/L），高于傳統(tǒng)活性污泥法（2000~4000mg/L）。15.B解析：水的硬度指Ca2?、Mg2?的總濃度，單位為mg/L（以CaCO?計(jì)）；堿度指水中能與酸反應(yīng)的物質(zhì)總量。16.B解析：好氧微生物需足夠DO維持代謝，一般控制DO在2~4mg/L，過低影響活性，過高浪費(fèi)能耗。17.D解析：預(yù)處理用于去除大顆粒、膠體等，為后續(xù)工藝（如RO）提供穩(wěn)定進(jìn)水；RO屬于深度處理或終端工藝。18.A解析：污泥脫水通過機(jī)械或物理方法降低含水率（如從99%降至80%），大幅減少體積，便于運(yùn)輸和處置。19.C解析：臭氧消毒副產(chǎn)物少（主要為O?分解），三鹵甲烷是氯消毒的副產(chǎn)物；臭氧無持續(xù)殺菌能力，需與氯聯(lián)用。20.B解析：離子交換樹脂吸附飽和后，需用酸（如HCl）再生陽離子樹脂，用堿（如NaOH）再生陰離子樹脂。二、判斷題1.√解析：BOD?定義為20℃下，微生物5天氧化有機(jī)物所消耗的溶解氧量，反映可生物降解有機(jī)物的量。2.×解析：pH值影響鋁鹽水解產(chǎn)物形態(tài)（如pH＜4時(shí)以Al3?為主，pH=6~7時(shí)以Al(OH)?膠體為主），直接影響混凝效果。3.×解析：反滲透膜孔徑約0.1~1nm，超濾膜孔徑約1~100nm，RO膜孔徑更小，截留能力更強(qiáng)。4.√解析：污泥回流將二沉池的污泥送回曝氣池，維持MLSS濃度，保證微生物量。5.×解析：紫外線穿透力弱，水中懸浮物會遮擋紫外線，降低消毒效果，需先預(yù)處理降低濁度。6.√解析：厭氧處理適合高濃度有機(jī)廢水（COD＞1000mg/L），可高效降解有機(jī)物并產(chǎn)生沼氣（能源）。7.√解析：電滲析通過陰陽離子交換膜分別截留陰、陽離子，實(shí)現(xiàn)脫鹽，可同時(shí)去除兩類離子。8.√解析：濾料粒徑小，比表面積大，截污能力強(qiáng)，但水流阻力大，水頭損失增長快，需頻繁反沖洗。9.×解析：中水回用標(biāo)準(zhǔn)（如《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920）低于飲用水標(biāo)準(zhǔn)（如《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749）。10.×解析：交換容量越大，樹脂單位質(zhì)量可交換的離子越多，處理水量越大（在相同進(jìn)水濃度下）。三、填空題1.總?cè)芙夤腆w；mg/L（或g/L）2.混合；絮凝3.100；無機(jī)鹽；小分子有機(jī)物（或病毒、細(xì)菌）4.微生物（細(xì)菌、真菌等）；代謝產(chǎn)物；吸附的有機(jī)物5.病原微生物（或細(xì)菌、病毒）；液氯；二氧化氯（或臭氧、次氯酸鈉）6.含水率；有機(jī)質(zhì)含量；重金屬含量（或污泥體積指數(shù)、污泥濃度）四、簡答題1.區(qū)別與聯(lián)系：區(qū)別：COD（化學(xué)需氧量）用強(qiáng)氧化劑（如重鉻酸鉀）氧化有機(jī)物，反映所有可被氧化的物質(zhì)（包括難生物降解有機(jī)物）；BOD?（五日生化需氧量）是微生物在5天內(nèi)氧化可生物降解有機(jī)物的耗氧量，僅反映可生物降解部分。聯(lián)系：兩者均反映水中有機(jī)物含量，BOD?/COD比值可判斷廢水的可生化性（一般＞0.3時(shí)易生化處理）。2.作用機(jī)理：壓縮雙電層：水中膠體因表面帶電形成雙電層（吸附層+擴(kuò)散層），投加電解質(zhì)（如鋁鹽）后，反離子進(jìn)入擴(kuò)散層，壓縮雙電層厚度，降低ζ電位，使膠體脫穩(wěn)聚沉。吸附架橋：高分子混凝劑（如PAC）水解生成長鏈聚合物，一端吸附膠體顆粒，另一端吸附其他顆粒，形成“膠體-高分子-膠體”的架橋結(jié)構(gòu)，促進(jìn)顆粒聚集。3.適用場景及優(yōu)缺點(diǎn)：沉淀法：適用于密度大于水的懸浮物（如泥沙、金屬氫氧化物沉淀），優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行成本低、操作簡單；缺點(diǎn)是對密度小（如油類）或微小顆粒（＜10μm）去除效果差。氣浮法：適用于密度接近或小于水的懸浮物（如油脂、藻類、活性污泥），通過釋放微氣泡附著顆粒上浮分離；優(yōu)點(diǎn)是分離速度快、污泥含水率低；缺點(diǎn)是需投加浮選劑或溶氣設(shè)備，能耗較高。4.污泥膨脹現(xiàn)象及原因：現(xiàn)象：活性污泥沉降性能惡化（SVI＞150mL/g），污泥松散不易沉淀，導(dǎo)致二沉池出水懸浮物升高。主要原因：①絲狀菌過度繁殖（如低DO、低F/M比、高硫化物）；②非絲狀菌膨脹（如進(jìn)水中碳水化合物過多，導(dǎo)致污泥粘性增大）。5.反滲透系統(tǒng)組成及作用：預(yù)處理單元（如多介質(zhì)過濾、保安過濾）：去除大顆粒、膠體，防止膜污染。高壓泵：提供高于滲透壓的壓力，驅(qū)動(dòng)水透過膜。反滲透膜組件：核心部件，截留鹽分、有機(jī)物等，產(chǎn)水為淡水，濃水為高鹽水。清洗系統(tǒng)（化學(xué)清洗裝置）：定期用酸/堿溶液清洗膜表面污染物，恢復(fù)膜性能?？刂葡到y(tǒng)：監(jiān)測壓力、流量、電導(dǎo)率等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行和保護(hù)。五、計(jì)算題1.沉淀池表面積計(jì)算：日處理水量Q=10萬m3/d=100000/24≈4166.67m3/h表面負(fù)荷q=1.5m3/(m2·h)表面積A=Q/q=4166.67/1.5≈2777.78m2答案：約2778m22.最終出水COD計(jì)算：厭氧段出水COD=2000×(1-70%)=600mg/L好氧段出水COD=600×(1-80%)=120mg/L答案：120mg/L3.反滲透回