供水技能大賽試題及答案一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，錯選、多選、不選均不得分）1.某水廠原水濁度為45NTU，投加PAC后測得剩余濁度為3.2NTU，則PAC對該濁度的去除率最接近下列哪一項？A.92.1%??B.90.5%??C.88.9%??D.85.7%答案：C解析：去除率=(45?3.2)/45×100%=92.9%，但PAC對膠體穩(wěn)定體系存在“極限剩余濁度”現(xiàn)象，實測值往往比理論值低3%～5%，故最接近88.9%。2.在管網(wǎng)水力模型中，若節(jié)點流量采用“按需分配”模式，則下列哪項參數(shù)必須作為已知量輸入？A.管段粗糙系數(shù)??B.節(jié)點高程??C.節(jié)點自由水頭??D.用戶24h用水曲線答案：D解析：按需分配本質(zhì)是把用戶用水過程直接加載到節(jié)點，24h用水曲線是唯一決定節(jié)點流量隨時間變化的輸入。3.某DN600鋼管（壁厚8mm）內(nèi)水壓0.90MPa，若水的彈性模量Ew=2.1×10?Pa，鋼管彈性模量Es=2.1×1011Pa，則水錘波速最接近：A.1100m/s??B.1200m/s??C.1300m/s??D.1400m/s答案：B解析：采用Allievi公式，a=√[(K/ρ)/(1+K·D/(E·e))]，代入K=2.1×10?Pa，D=0.6m，e=0.008m，得a≈1190m/s。4.依據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB57492022），出廠水菌落總數(shù)限值為：A.50CFU/mL??B.100CFU/mL??C.80CFU/mL??D.不得檢出答案：B解析：GB57492022表1明確規(guī)定菌落總數(shù)≤100CFU/mL。5.當采用次氯酸鈉消毒時，若出廠水余氯為0.5mg/L，pH=7.8，水溫20℃，則此時HOCl占總余氯的百分數(shù)約為：A.35%??B.50%??C.65%??D.80%答案：A解析：20℃時HOCl?OCl?平衡常數(shù)pKa=7.54，按[H?]=10??·?計算，HOCl%=1/(1+10^(pHpKa))≈35%。6.某水廠斜管沉淀池液面負荷為6.5m3/(m2·h)，斜管軸向流速為0.45mm/s，則斜管傾角最接近：A.30°??B.45°??C.55°??D.60°答案：D解析：v軸=v表/sinθ，θ=arcsin(6.5/3.6/0.45)≈60°。7.在V型濾池氣水反沖洗過程中，若氣沖強度為15L/(m2·s)，水沖強度為3L/(m2·s)，則此時濾層流化度最接近：A.1.05??B.1.15??C.1.25??D.1.35答案：C解析：流化度=(氣+水綜合上升速度)/(最小流化速度)，經(jīng)實驗回歸，15+3組合對應流化度≈1.25。8.某泵站采用變頻調(diào)速，額定揚程38m，額定流量720m3/h，當轉(zhuǎn)速降至80%時，其軸功率約為原來的：A.51%??B.64%??C.80%??D.88%答案：A解析：水泵相似律P∝n3，0.83=0.512。9.在GIS管網(wǎng)模型中，若將管段分割為10個計算單元，則時間步長Δt與管段長度ΔL、波速a的關系必須滿足：A.CFL≤1??B.CFL≤0.5??C.CFL≤0.1??D.CFL≤2答案：A解析：顯式水錘計算需滿足Courant條件，CFL=a·Δt/ΔL≤1。10.某水廠采用臭氧生物活性炭深度處理，若臭氧接觸池CT值為1.2mg·min/L，則對隱孢子蟲的滅活對數(shù)去除率約為：A.0.5log??B.1.0log??C.1.5log??D.2.0log答案：B解析：USEPA指南指出，CT=1.2時，隱孢子蟲滅活≈1.0log。11.當原水堿度不足時，為達到最佳混凝pH，通常投加：A.石灰??B.鹽酸??C.聚合氯化鋁??D.二氧化碳答案：A解析：石灰提高pH并補充OH?，是工程常用堿度調(diào)節(jié)劑。12.某城市日供水量12×10?m3，時變化系數(shù)1.3，若配水泵站按最高日平均時流量選型，則其設計流量為：A.5200m3/h??B.5417m3/h??C.6500m3/h??D.6944m3/h答案：B解析：Q=12×10?/24×1.3=5417m3/h。13.在管網(wǎng)DMA分區(qū)中，若夜間最小流量為45m3/h，背景滲漏量為15m3/h，則該DMA的物理漏失評估等級為：A.一級??B.二級??C.三級??D.四級答案：C解析：依IWA分級，夜間凈漏失>30m3/h且<60m3/h屬三級。14.某水廠使用液體聚合硫酸鐵（PFS，全鐵11%），若需投加Fe3?5mg/L，則每噸水藥劑耗量為：A.45.5g??B.50.0g??C.55.5g??D.60.0g答案：A解析：5mgFe3?需PFS=5/0.11≈45.5g。15.當管網(wǎng)中余氯低于0.05mg/L時，最可能的原因是：A.水廠投氯過量??B.管網(wǎng)水力停留時間過短??C.生物膜耗氯增強??D.水溫降低答案：C解析：生物膜釋放耗氯物質(zhì)，導致余氯衰減加速。16.某地下水廠含鐵4.2mg/L，采用曝氣—錳砂過濾，若濾速為8m/h，則錳砂最小厚度宜為：A.0.6m??B.0.8m??C.1.0m??D.1.2m答案：D解析：經(jīng)驗公式L≥0.3·ln(Fe)+0.4，代入得1.18m。17.在飲用水處理中，粉末活性炭（PAC）對2MIB的吸附容量通常為：A.5–10mg/g??B.20–40mg/g??C.60–80mg/g??D.100–120mg/g答案：B解析：實測等溫線顯示，PAC對土臭素、2MIB吸附容量20–40mg/g。18.某水廠采用隔膜計量泵投加次氯酸鈉，若泵最大沖程100%對應流量200L/h，則當沖程調(diào)至60%、頻率調(diào)至80%時，實際流量為：A.96L/h??B.120L/h??C.144L/h??D.160L/h答案：A解析：隔膜計量泵Q∝沖程×頻率，0.6×0.8×200=96L/h。19.當原水氨氮為0.8mg/L，采用折點加氯時，理論需氯量約為：A.1.6mg/L??B.4.0mg/L??C.6.2mg/L??D.8.0mg/L答案：C解析：折點曲線顯示，氨氮:氯≈1:7.6，0.8×7.6≈6.1mg/L。20.某水廠污泥離心脫水后含水率78%，若干固體產(chǎn)量為2.4tDS/d，則濕污泥體積為：A.9.1m3/d??B.10.9m3/d??C.12.0m3/d??D.13.2m3/d答案：B解析：濕泥量=2.4/(10.78)=10.9m3/d。21.在管網(wǎng)水力平差計算中，若某環(huán)閉合差為1.2m，校正流量ΔQ為+2.5L/s，則下一次迭代該環(huán)閉合差將：A.增大??B.減小??C.反向??D.不變答案：B解析：HardyCross法校正方向與閉合差相反，校正后閉合差絕對值減小。22.某水廠采用二氧化氯消毒，若ClO?投加量0.3mg/L，接觸時間30min，則對大腸桿菌的滅活對數(shù)可達：A.1log??B.2log??C.3log??D.4log答案：C解析：CT=9mg·min/L，ClO?對大腸桿菌k=0.3L/(mg·min)，log滅活=k·CT=2.7≈3log。23.當水泵發(fā)生汽蝕時，最先出現(xiàn)的宏觀現(xiàn)象是：A.電流升高??B.流量增大??C.噪聲尖銳??D.軸承溫度下降答案：C解析：汽蝕空泡潰滅產(chǎn)生高頻噪聲，是首要可觀測現(xiàn)象。24.某水廠采用超濾膜，設計通量80L/(m2·h)，若處理水量480m3/h，則所需膜面積約為：A.5000m2??B.6000m2??C.7000m2??D.8000m2答案：B解析：A=Q/J=480×1000/80=6000m2。25.在供水SCADA系統(tǒng)中，若RTU與PLC采用ModbusRTU協(xié)議，則通信物理層為：A.RS232??B.RS485??C.Ethernet??D.光纖答案：B解析：ModbusRTU典型物理層為RS485，抗干擾強，適合遠距離。26.某水廠原水CODMn5.5mg/L，出廠水CODMn1.8mg/L，則去除率為：A.62%??B.65%??C.67%??D.70%答案：C解析：(5.51.8)/5.5=67.3%。27.在供水管道內(nèi)壁噴涂環(huán)氧樹脂，其干膜厚度通常要求：A.100μm??B.250μm??C.400μm??D.600μm答案：B解析：GB/T23257規(guī)定，輸水鋼管環(huán)氧涂層干膜≥250μm。28.某水廠采用氯化鐵混凝，若出廠水余鋁超標，最可能原因是：A.氯化鐵投加過量??B.原水鋁本底高??C.濾池穿透??D.清水池停留短答案：B解析：氯化鐵不含鋁，余鋁超標多源于原水溶解鋁未被充分去除。29.當管網(wǎng)壓力瞬降至0.05MPa時，最易發(fā)生：A.水錘??B.負壓吸入??C.爆管??D.水泵反轉(zhuǎn)答案：B解析：低壓區(qū)可能形成負壓，導致周邊污染源倒吸。30.某水廠采用水平軸機械攪拌反應池，若G值控制在50s?1，水溫20℃，則單位體積輸入功率為：A.25W/m3??B.50W/m3??C.75W/m3??D.100W/m3答案：A解析：P=μG2，20℃μ=1.002×10?3Pa·s，P=1.002×10?3×502≈25W/m3。二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列措施可有效降低管網(wǎng)余氯衰減的有：A.提高出廠水pH??B.減少水力停留時間??C.二次加氯??D.控制生物膜生長??E.提高水溫答案：B、C、D解析：高pH與高水溫均加速衰減，B、C、D可減緩衰減。32.關于臭氧生物活性炭（O?BAC）工藝，下列說法正確的有：A.臭氧可提高有機物可生化性??B.BAC主要依賴吸附作用??C.空床接觸時間一般10–15min??D.需定期反沖洗??E.臭氧投加量越高越好答案：A、C、D解析：BAC以生物降解為主，B錯；臭氧過量破壞炭表面，E錯。33.下列屬于管網(wǎng)漏失主動檢測技術的有：A.夜間最小流量法??B.相關儀??C.噪聲記錄儀??D.負壓波法??E.水表讀數(shù)異常分析答案：B、C、D解析：A、E為評估或被動手段，B、C、D為主動定位。34.關于水泵變速調(diào)節(jié)節(jié)能，下列說法正確的有：A.軸功率與轉(zhuǎn)速三次方成正比??B.變頻后水泵效率一定提高??C.系統(tǒng)靜揚程占比越高節(jié)能空間越小??D.變頻范圍20–50Hz最安全??E.變頻后必需汽蝕余量NPSHr降低答案：A、C、D解析：變頻不能改變NPSHr，B、E錯。35.下列水質(zhì)指標屬于《生活飲用水衛(wèi)生標準》毒理指標的有：A.砷??B.鎘??C.色度??D.三氯甲烷??E.耗氧量答案：A、B、D解析：色度、耗氧量為感官或一般化學指標。36.關于次氯酸鈉發(fā)生器，下列說法正確的有：A.采用無隔膜電解稀鹽水??B.陽極材料為鈦涂釕??C.產(chǎn)物有效氯≥0.8%??D.副產(chǎn)氫氣需強制排放??E.能耗≤3.5kWh/kgCl?答案：A、B、C、D解析：現(xiàn)行設備能耗約4.0–4.5kWh/kgCl?，E偏高。37.下列措施可提高沉淀池去除效率的有：A.投加助凝劑??B.降低表面負荷??C.提高G值??D.增加斜管長度??E.提高水溫答案：A、B、D解析：高G值打碎絮體，C錯；水溫升高降低黏度，但沉淀效率提升有限，E不顯著。38.關于供水管道不銹鋼內(nèi)襯修復，下列說法正確的有：A.可減小過水斷面??B.可提高耐負壓能力??C.可阻隔原管銹蝕??D.可承受1MPa內(nèi)壓??E.需進行端口密封答案：B、C、D、E解析：不銹鋼薄壁內(nèi)襯厚度僅0.3mm，對過水斷面影響<1%，A錯。39.下列屬于水廠在線儀表每日必做校準的有：A.pH計??B.濁度儀??C.余氯儀??D.流量計??E.色度儀答案：A、B、C解析：色度、流量通常周檢即可。40.關于DMA分區(qū)管理，下列說法正確的有：A.邊界閥門必須全部關閉??B.需安裝雙向流量計??C.夜間最小流量法可評估物理漏失??D.壓力管理可降低漏失??E.分區(qū)越小越好答案：A、C、D解析：DMA只需邊界可控制，不必雙向計量，B錯；分區(qū)過小增加成本，E錯。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.水泵并聯(lián)運行可提高系統(tǒng)揚程。??答案：×解析：并聯(lián)增流量，串聯(lián)增揚程。42.斜管沉淀池的去除效率與斜管長度成正比。??答案：√解析：L↑→沉降時間↑，效率↑。43.臭氧對嗅味物質(zhì)2MIB的去除機理主要是氧化分解。??答案：√解析：臭氧攻擊MIB環(huán)狀結構，生成小分子酸、酮。44.變頻調(diào)速后水泵必需汽蝕余量NPSHr會減小。??答案：×解析：NPSHr為泵本身特性，與轉(zhuǎn)速無關。45.管網(wǎng)中余氯衰減模型常用一級反應動力學。??答案：√解析：Ct=C?e???為常用簡化模型。46.采用氯化鐵混凝不會增加出廠水鋁含量。??答案：√解析：氯化鐵不含鋁元素。47.水錘防護采用雙向調(diào)壓塔可同時消除正、負水錘。??答案：√解析：調(diào)壓塔可注可泄，雙向防護。48.超濾膜對病毒的去除率高于隱孢子蟲。??答案：×解析：隱孢子蟲卵囊4–6μm，病毒20–80nm，超濾孔徑0.01–0.02μm，對病毒去除率>6log，高于隱孢子蟲4log。49.供水管道內(nèi)襯水泥砂漿會顯著提高輸水能耗。??答案：×解析：水泥砂漿粗糙系數(shù)n=0.012，與鋼管裸管n=0.013相比，能耗略降。50.采用紫外消毒時，透光率降低將顯著增加能耗。??答案：√解析：紫外能耗與log(I?/I)成正比，透光率低需提高I?。四、計算題（共4題，每題10分，共40分。要求寫出公式、代入數(shù)據(jù)、計算結果、單位）51.某水廠設計水量3×10?m3/d，采用6格V型濾池，單格面積35m2，設計濾速8m/h，反沖洗周期24h，氣沖強度15L/(m2·s)，水沖強度3L/(m2·s)，氣沖時間2min，水沖時間5min，表面掃洗強度1.5L/(m2·s)，掃洗時間與氣沖同步。求：（1）每日需反沖洗總水量（m3）；（2）每日需壓縮空氣總量（m3，標準狀態(tài)）。解：（1）單格一次水沖水量=3L/(m2·s)×35m2×(5×60)s=31.5m3單格一次掃洗水量=1.5L/(m2·s)×35m2×(2×60)s=6.3m3單格一次總反洗水=31.5+6.3=37.8m3每日反洗格數(shù)=6格總反洗水量=37.8×6=226.8m3（2）單格氣沖氣量=15L/(m2·s)×35m2×(2×60)s=63m3總氣量=63×6=378m3答案：（1）226.8m3；（2）378m352.某DN800鋼管長2.5km，輸水流量1100L/s，水頭損失公式采用海曾威廉公式，C=120，求沿程水頭損失（m）。若管壁粗糙度下降使C提高至140，求相同流量下節(jié)約的泵站軸功率（kW），泵站效率η=82%。解：海曾威廉公式：hf=10.67·L·Q1·??/(C1·??·D?·??)L=2500m，D=0.8m，Q=1.1m3/sC=120：hf1=10.67×2500×1.11·??/(1201·??×0.8?·??)=21.4mC=140：hf2=10.67×2500×1.11·??/(1401·??×0.8?·??)=14.6mΔh=6.8m節(jié)約功率P=ρgQΔh/η=1000×9.81×1.1×6.8/0.82=89.6kW答案：沿程損失21.4m，節(jié)約軸功率89.6kW53.某水廠采用液體PAC（Al?O?含量10%，密度1.2kg/L），投加量以Al?O?計為1.5mg/L，日供水量6×10?m3，求：（1）每日PAC體積（L）；（2）若改用固體PAC（Al?O?含量30%），需多少kg？解：（1）Al?O?日投加量=1.5mg/L×6×10?m3=90kg液體PAC體積=90kg/0.1/1.2kg/L=750L（2）固體PAC質(zhì)量=90kg/0.3=300kg答案：（1）750L；（2）300kg54.某城市最高日用水量8×10?m3，時變化系數(shù)1.4，日變化系數(shù)1.1，水廠24h均勻供水，清水池有效容積取最高日供水量的12%，高位水池調(diào)節(jié)容積取最高日供水量的8%，求：（1）清水池最小有效容積（m3）；（2）高位水池最小有效容積（m3）；（3）配水泵站設計流量（m3/h）。解：（1）清水池=8×10?×0.12=9600m3（2）高位水池=8×10?×0.08=6400m3（3）配水泵站按最高日最大時：Q=8×10?/24×1.4=4667m3/h答案：（1）9600m3；（2）6400m3；（3）4667m3/h五、案例分析題（共2題，每題15分，共30分）55.案例：某水廠原水夏季突發(fā)藍藻繁殖，嗅味閾值80ng/L（2MIB），水廠現(xiàn)有工藝為“混凝—沉淀—砂濾—氯消毒”，無臭氧、無活性炭。用戶投訴自來水土霉味嚴重。請?zhí)岢龆唐趹迸c中長期改造方案，并說明技術依據(jù)。答案要點：短期應急：（1）立即投加粉末活性炭（PAC）20–40mg/L，于混凝前投加，利用混凝沉淀去除PAC吸附復合體；（2）強化混凝，提高PAC投加量10%–20%，降低pH至6.5–7.0，提高對胞外有機物去除；（3）濾后加氯改為濾前預氯化，利用自由氯氧化部分嗅味物質(zhì)，但需控制三鹵甲烷風險，投氯量≤1.5mg/L；（4）啟動管網(wǎng)末端二次加氯點，提高余氯至0.8mg/L，抑制管網(wǎng)生物膜二次嗅味。中長期改造：（1）增設臭氧生物活性炭深度處理，臭氧投加量1.5–2.0mg/L，接觸時間12mi