自來水凈水工試題及答案一、選擇題（每題2分，共40分）1.自來水凈水工藝中，混凝階段的主要作用是（）A.去除水中懸浮物B.破壞膠體穩(wěn)定性，促進(jìn)顆粒聚集C.殺滅水中病原微生物D.降低水的硬度答案：B2.以下哪種混凝劑屬于無機(jī)高分子混凝劑？（）A.硫酸鋁B.聚合氯化鋁（PAC）C.聚丙烯酰胺（PAM）D.硫酸亞鐵答案：B3.沉淀池運(yùn)行中，若出水?dāng)y帶大量礬花，最可能的原因是（）A.混凝劑投加量不足B.沉淀池表面負(fù)荷過低C.排泥周期過長導(dǎo)致污泥層過高D.原水濁度過低答案：C4.普通快濾池反沖洗的主要目的是（）A.去除濾料層中的截留物，恢復(fù)過濾能力B.調(diào)整濾料級(jí)配C.增加濾層厚度D.提高濾速答案：A5.二氧化氯消毒的主要優(yōu)點(diǎn)是（）A.成本低，操作簡單B.不會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物C.持續(xù)消毒時(shí)間長D.對(duì)病毒滅活能力弱答案：B6.原水pH值對(duì)混凝效果影響顯著，聚合氯化鋁（PAC）的最佳混凝pH范圍是（）A.4.0-5.5B.6.0-7.5C.8.0-9.5D.10.0-11.5答案：B7.濾池運(yùn)行中，當(dāng)濾層水頭損失達(dá)到設(shè)計(jì)最大值時(shí)，應(yīng)（）A.增加濾速B.停止過濾，進(jìn)行反沖洗C.減少混凝劑投加量D.調(diào)整沉淀池排泥頻率答案：B8.以下哪種指標(biāo)是衡量水質(zhì)生物穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)？（）A.濁度B.余氯C.氨氮D.可同化有機(jī)碳（AOC）答案：D9.預(yù)氧化工藝中，高錳酸鉀投加量過多可能導(dǎo)致（）A.出水色度升高B.混凝效果增強(qiáng)C.消毒副產(chǎn)物減少D.濾池過濾周期延長答案：A10.平流式沉淀池的有效水深一般控制在（）A.1.0-1.5mB.2.0-3.5mC.4.0-5.5mD.6.0-7.0m答案：B11.機(jī)械攪拌澄清池的工作原理是（）A.利用水流自然沉淀B.通過機(jī)械攪拌促進(jìn)泥渣循環(huán)，強(qiáng)化絮凝C.依靠濾料截留雜質(zhì)D.通過氣浮分離懸浮物答案：B12.測定水中余氯時(shí)，使用的主要試劑是（）A.酚酞指示劑B.硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液C.鄰聯(lián)甲苯胺D.硝酸銀溶液答案：C（注：實(shí)際常用DPD法，此處為簡化表述）13.反滲透（RO）膜處理工藝主要用于去除水中的（）A.大分子有機(jī)物B.溶解性鹽類C.膠體顆粒D.細(xì)菌答案：B14.原水氨氮濃度過高時(shí)，采用氯消毒可能導(dǎo)致（）A.余氯保持時(shí)間延長B.三鹵甲烷生成量增加C.游離氯轉(zhuǎn)化為結(jié)合氯，消毒效果下降D.濁度升高答案：C15.濾料層中“泥球”形成的主要原因是（）A.反沖洗強(qiáng)度過大B.濾料級(jí)配不合理C.反沖洗不徹底，截留物堆積結(jié)塊D.原水濁度過低答案：C16.活性炭吸附工藝主要用于去除水中的（）A.懸浮物B.重金屬離子C.溶解性有機(jī)物和異味物質(zhì)D.細(xì)菌答案：C17.混凝過程中，“礬花”形成的主要階段是（）A.快速混合階段B.絮凝階段C.沉淀階段D.過濾階段答案：B18.測定水的濁度時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是（）A.硫酸鋇與氯化鋇的混合懸濁液B.高嶺土懸濁液C.二氧化硅粉末D.活性炭懸濁液答案：A（注：標(biāo)準(zhǔn)濁度單位NTU以福爾馬肼為標(biāo)準(zhǔn)）19.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致沉淀池沉淀效率下降？（）A.表面負(fù)荷降低B.水溫升高（黏度降低）C.原水顆粒沉降速度小于表面負(fù)荷對(duì)應(yīng)的臨界速度D.沉淀池長度增加答案：C20.液氯消毒時(shí)，水中pH值升高會(huì)導(dǎo)致（）A.次氯酸（HClO）比例增加，消毒效果增強(qiáng)B.次氯酸根（ClO?）比例增加，消毒效果減弱C.余氯穩(wěn)定性降低D.三鹵甲烷生成量減少答案：B二、判斷題（每題1分，共10分。正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”）1.混凝劑投加量越大，混凝效果越好。（）答案：×（過量會(huì)導(dǎo)致膠體再穩(wěn)）2.濾池反沖洗時(shí)，氣水聯(lián)合沖洗的效果優(yōu)于單純水沖洗。（）答案：√（氣體擾動(dòng)可更有效清除濾料間隙雜質(zhì)）3.原水溫度越低，混凝效果越好。（）答案：×（低溫會(huì)降低分子運(yùn)動(dòng)速度，影響混凝）4.沉淀池排泥周期越短，越有利于出水水質(zhì)。（）答案：×（過度排泥會(huì)浪費(fèi)水量，需平衡）5.紫外線消毒無持續(xù)殺菌能力，需與氯消毒聯(lián)合使用。（）答案：√（紫外線穿透性差，無后續(xù)消毒作用）6.水中溶解氧含量對(duì)鐵、錳的去除無影響。（）答案：×（溶解氧是氧化去除鐵、錳的必要條件）7.濾池運(yùn)行中，濾速越高，出水濁度越低。（）答案：×（濾速過高會(huì)穿透截留物，導(dǎo)致濁度升高）8.聚合氯化鋁（PAC）的pH適用范圍比硫酸鋁更廣。（）答案：√（PAC水解受pH影響較小）9.測定余氯時(shí)，應(yīng)在采樣后立即檢測，避免余氯揮發(fā)。（）答案：√（余氯易與水中有機(jī)物反應(yīng)或揮發(fā)）10.活性炭吸附飽和后，可通過加熱再生恢復(fù)吸附能力。（）答案：√（高溫可分解吸附的有機(jī)物）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述自來水凈水工藝的主要流程及其作用。答案：典型流程為：原水→預(yù)處理→混凝→沉淀→過濾→消毒→清水池→管網(wǎng)。（1）預(yù)處理：去除大顆粒雜質(zhì)（如格柵）或氧化有機(jī)物（如預(yù)氯化）；（2）混凝：投加混凝劑破壞膠體穩(wěn)定性，形成絮體；（3）沉淀：利用重力分離絮體與水；（4）過濾：通過濾料層截留微小顆粒和部分微生物；（5）消毒：殺滅病原微生物，確保水質(zhì)安全；（6）清水池：儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)水量并保障消毒接觸時(shí)間。2.混凝過程分為哪幾個(gè)階段？各階段的操作要求是什么？答案：分為快速混合、絮凝兩個(gè)階段。（1）快速混合階段：要求劇烈攪拌（攪拌強(qiáng)度G=500-1000s?1），時(shí)間10-30秒，使混凝劑迅速均勻分散，與原水充分接觸；（2）絮凝階段：要求緩慢攪拌（G=20-70s?1），時(shí)間15-30分鐘，促進(jìn)微小絮體碰撞聚集形成大而密實(shí)的礬花。3.濾池運(yùn)行中常見的異?，F(xiàn)象有哪些？如何處理？答案：常見異常及處理：（1）出水濁度升高：可能因?yàn)V速過高、濾料層有裂縫或反沖洗不徹底。處理措施：降低濾速、檢查并修補(bǔ)濾層、加強(qiáng)反沖洗；（2）濾層水頭損失增長過快：可能因原水濁度過高或混凝效果差，截留物過多。處理措施：調(diào)整混凝劑投加量，必要時(shí)縮短過濾周期；（3）濾料流失：反沖洗強(qiáng)度過大或?yàn)V料級(jí)配不合理。處理措施：降低反沖洗強(qiáng)度，檢查濾料級(jí)配；（4）濾池表面出現(xiàn)“泥膜”：長期低濾速運(yùn)行導(dǎo)致生物膜過度生長。處理措施：提高濾速或增加表面沖洗。4.簡述二氧化氯消毒的原理及與液氯消毒的主要區(qū)別。答案：原理：二氧化氯（ClO?）是強(qiáng)氧化劑，通過氧化微生物細(xì)胞內(nèi)的酶或破壞其細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)達(dá)到殺菌效果。與液氯的區(qū)別：（1）消毒能力：ClO?對(duì)病毒、芽孢的滅活能力優(yōu)于液氯；（2）副產(chǎn)物：液氯易與有機(jī)物反應(yīng)生成三鹵甲烷（THMs）等致癌物質(zhì)，ClO?消毒副產(chǎn)物主要為亞氯酸鹽（ClO??）和氯酸鹽（ClO??），毒性較低；（3）pH影響：ClO?消毒效果受pH影響?。╬H=5-9均有效），液氯在pH>7時(shí)主要以ClO?存在，消毒效果下降；（4）持續(xù)消毒：液氯有持續(xù)余氯，ClO?無持續(xù)殺菌能力（需配合其他消毒方式）。5.原水突然出現(xiàn)氨氮超標(biāo)（如3.5mg/L，正?！?.5mg/L），應(yīng)如何調(diào)整凈水工藝？答案：調(diào)整措施：（1）加強(qiáng)預(yù)處理：投加高錳酸鉀或臭氧氧化氨氮，或增加生物預(yù)處理（如生物濾池）降解氨氮；（2）優(yōu)化混凝：適當(dāng)增加混凝劑投加量（如PAC），強(qiáng)化對(duì)有機(jī)物的去除（有機(jī)物是氨氮轉(zhuǎn)化的基質(zhì)）；（3）調(diào)整消毒工藝：避免單純使用液氯（氨氮與氯反應(yīng)生成結(jié)合氯，消毒效果下降），改用二氧化氯或紫外線消毒，減少氯投加量；（4）延長過濾周期：降低濾速，增加濾層對(duì)氨氮氧化產(chǎn)物（如亞硝酸鹽）的截留；（5）監(jiān)測預(yù)警：加密檢測氨氮、亞硝酸鹽、余氯等指標(biāo)，防止出水氨氮或消毒副產(chǎn)物超標(biāo)；（6）若為突發(fā)污染，可啟動(dòng)應(yīng)急水源或投加吸附劑（如活性炭）吸附氨氮。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某凈水廠設(shè)計(jì)處理水量為10萬m3/d，原水濁度為200NTU，采用聚合氯化鋁（PAC）作為混凝劑，投加濃度為15mg/L（以Al?O?計(jì)）。已知PAC固體藥劑中Al?O?含量為30%，試計(jì)算每日PAC固體藥劑的投加量（單位：kg）。答案：（1）計(jì)算每日處理水量：10萬m3/d=100000m3/d；（2）計(jì)算PAC中Al?O?的每日投加量：100000m3/d×15mg/L=100000m3/d×15g/m3=1500000g/d=1500kg/d（注：1mg/L=1g/m3）；（3）計(jì)算PAC固體藥劑投加量：1500kg/d÷30%=5000kg/d；答：每日需投加PAC固體藥劑5000kg。2.取100mL過濾后的水樣，用碘量法測定余氯，消耗0.01mol/L硫代硫酸鈉（Na?S?O?）標(biāo)準(zhǔn)溶液5.2mL。已知反應(yīng)式為：Cl?+2Na?S?O?=2NaCl+Na?S?O?，計(jì)算水樣中余氯濃度（以Cl?計(jì)，單位：mg/L）。答案：（1）計(jì)算硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量：0.01mol/L×0.0052L=0.000052mol；（2）根據(jù)反應(yīng)式，1molCl?對(duì)應(yīng)2molNa?S?O?，故Cl?的物質(zhì)的量為0.000052mol÷2=0.000026mol；（3）計(jì)算Cl?的質(zhì)量：0.000026mol×70.9g/mol（Cl?摩爾質(zhì)量）=0.0018434g=1.8434mg；（4）余氯濃度：1.8434mg÷0.1L=18.434mg/L（注：此處可能存在誤差，實(shí)際余氯濃度通常較低，可能題目數(shù)據(jù)為假設(shè)）；答：水樣中余氯濃度約為18.4mg/L（保留一位小數(shù)）。五、案例分析題（每題15分，共30分）案例1：某凈水廠近期沉淀池出水濁度持續(xù)偏高（正?！?NTU，現(xiàn)為8-10NTU），經(jīng)檢查原水濁度（150NTU）、水溫（25℃）、混凝劑投加量（PAC12mg/L）均與之前正常時(shí)一致。試分析可能原因及解決措施。答案：可能原因：（1）混凝效果下降：①PAC質(zhì)量波動(dòng)（如有效成分降低）；②原水水質(zhì)變化（如有機(jī)物含量增加，消耗混凝劑）；③混合或絮凝設(shè)備故障（如攪拌器轉(zhuǎn)速降低，混合不充分）；（2）沉淀池運(yùn)行異常：①表面負(fù)荷過高（實(shí)際水量超過設(shè)計(jì)值）；②沉淀池配水不均勻（部分區(qū)域流速過快，礬花被帶出）；③排泥不及時(shí)，污泥層過高（污泥上浮進(jìn)入出水區(qū)）；④沉淀池隔墻或斜管（板）損壞，水流短路；（3）其他因素：原水pH值偏離PAC最佳范圍（如pH<6或>8），導(dǎo)致混凝劑水解不充分；水溫突變影響膠體穩(wěn)定性（但題目中水溫正常）。解決措施：（1）檢測PAC藥劑質(zhì)量（如Al?O?含量），必要時(shí)更換藥劑；（2）監(jiān)測原水有機(jī)物（如UV???）、pH值，若pH異常，投加堿（如石灰）調(diào)節(jié)；（3）檢查混合池、絮凝池?cái)嚢柙O(shè)備，確保轉(zhuǎn)速符合要求（快速混合G=500-1000s?1，絮凝G=20-70s?1）；（4）核實(shí)實(shí)際處理水量，若超設(shè)計(jì)負(fù)荷，可通過調(diào)整運(yùn)行濾池?cái)?shù)量降低沉淀池負(fù)荷；（5）檢查沉淀池配水系統(tǒng)（如穿孔墻是否堵塞），修復(fù)損壞的斜管（板）；（6）縮短排泥周期（如原每日排泥2次改為3次），降低污泥層高度；（7）進(jìn)行燒杯試驗(yàn)，優(yōu)化PAC投加量（如增加至14-16mg/L），觀察礬花形成情況。案例2：某水廠采用“混凝-沉淀-過濾-氯消毒”工藝，夏季高溫期間，清水池出水余氯（游離氯）從0.8mg/L降至0.3mg/L（標(biāo)準(zhǔn)≥0.3mg/L），但管網(wǎng)末端余氯僅0.1mg/L（標(biāo)準(zhǔn)≥0.05mg/L），用戶反映水有異味。試分析原因及改進(jìn)措施。答案：原因分析：（1）余氯消耗過快：①夏季水溫高，微生物代謝活躍，消耗余氯；②原水有機(jī)物（如腐殖酸）含量增加，與氯反應(yīng)生成消毒副產(chǎn)物（如THMs），消耗游離氯；③清水池停留時(shí)間不足（接觸時(shí)間<30分鐘），氯未充分發(fā)揮作用；④管網(wǎng)老化，管壁微生物（如硝化細(xì)菌）繁殖，消耗余氯；（2）消毒副產(chǎn)物生成：氯與有機(jī)物反應(yīng)生成THMs、鹵乙酸（HAAs）等，導(dǎo)致異味（如“氯仿味”）；（3）加氯點(diǎn)不合理：若僅在過濾后加氯，無法應(yīng)對(duì)管網(wǎng)中的持續(xù)消耗，需考慮中途加氯（如管網(wǎng)中途節(jié)點(diǎn)補(bǔ)氯）。改進(jìn)措施：（1）優(yōu)化加氯方式：采用“前加氯+后加氯”聯(lián)合消毒，前加氯（原水或混凝階段）氧化有機(jī)物，減少后加氯消耗；后加氯（過