水質(zhì)工程學(xué)習(xí)題庫

水質(zhì)工程學(xué)習(xí)題庫?一、選擇題

1.下列關(guān)于水中雜質(zhì)的說法，錯(cuò)誤的是（）A.水中雜質(zhì)按顆粒大小可分為懸浮物、膠體和溶解物B.懸浮物是指粒徑大于100nm的雜質(zhì)C.膠體是指粒徑在1100nm之間的雜質(zhì)D.溶解物是指粒徑小于1nm的雜質(zhì)

答案：B

解析：懸浮物是指粒徑大于100μm的雜質(zhì)，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.水中溶解氧的含量與下列因素?zé)o關(guān)的是（）A.水溫B.氣壓C.水中有機(jī)物含量D.水的硬度

答案：D

解析：水溫、氣壓會(huì)影響氧氣在水中的溶解度，水中有機(jī)物含量會(huì)影響微生物對(duì)氧氣的消耗，從而影響溶解氧含量，而水的硬度主要取決于水中鈣、鎂等離子的含量，與溶解氧無關(guān)。

3.以下哪種消毒方法不屬于化學(xué)消毒法（）A.氯氣消毒B.紫外線消毒C.二氧化氯消毒D.臭氧消毒

答案：B

解析：紫外線消毒屬于物理消毒法，利用紫外線的殺菌作用，而氯氣消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒都是通過化學(xué)反應(yīng)來消毒的，屬于化學(xué)消毒法。

4.活性污泥法處理污水的核心是（）A.曝氣系統(tǒng)B.二沉池C.活性污泥D.進(jìn)水水質(zhì)

答案：C

解析：活性污泥是活性污泥法處理污水的關(guān)鍵，其中含有大量的微生物，通過微生物的代謝作用去除污水中的污染物。

5.下列關(guān)于沉淀類型的說法，正確的是（）A.自由沉淀是指懸浮顆粒濃度不高，沉淀過程中顆粒之間互不干擾的沉淀B.絮凝沉淀是指懸浮顆粒濃度較高，沉淀過程中顆粒相互聚合的沉淀C.擁擠沉淀是指懸浮顆粒濃度很高，沉淀過程中顆粒相互擠壓的沉淀D.以上說法都正確

答案：D

解析：這三種沉淀類型的描述都是正確的，它們在不同的懸浮顆粒濃度情況下發(fā)生，具有不同的沉淀特點(diǎn)。

6.水的軟化主要是去除水中的（）A.鈣、鎂離子B.鐵、錳離子C.氯離子D.硫酸根離子

答案：A

解析：水的軟化主要目的是降低水中鈣、鎂離子的含量，以防止水垢的產(chǎn)生等。

7.過濾過程中，起主要過濾作用的是（）A.濾料層B.承托層C.濾板D.反沖洗裝置

答案：A

解析：濾料層具有較大的比表面積，能夠截留水中的雜質(zhì)，是過濾過程中起主要過濾作用的部分。

8.下列哪種膜分離技術(shù)常用于海水淡化（）A.微濾B.超濾C.納濾D.反滲透

答案：D

解析：反滲透技術(shù)能夠有效截留海水中的鹽分等小分子物質(zhì)，常用于海水淡化。

9.曝氣生物濾池的特點(diǎn)不包括（）A.處理效果好B.占地面積小C.運(yùn)行費(fèi)用高D.抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)

答案：C

解析：曝氣生物濾池處理效果好、占地面積小、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，且運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。

10.以下哪種水質(zhì)指標(biāo)可以反映水中有機(jī)物被微生物分解所需的氧量（）A.CODB.BODC.TOCD.SS

答案：B

解析：BOD（生化需氧量）反映水中可生物降解有機(jī)物被微生物分解所需的氧量。

二、填空題

1.水的凈化方法主要有沉淀、過濾、______、消毒等。

答案：吸附

解析：吸附是水凈化的一種常見方法，可去除水中的一些溶解性雜質(zhì)和異味等。

2.常用的混凝劑有鋁鹽、鐵鹽和______等。

答案：高分子混凝劑

解析：高分子混凝劑在水處理中也發(fā)揮著重要作用，能提高混凝效果。

3.活性污泥中的微生物主要有細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和______等。

答案：后生動(dòng)物

解析：后生動(dòng)物也是活性污泥中的重要組成部分，參與污水凈化過程。

4.沉淀的類型可分為自由沉淀、絮凝沉淀、______和壓縮沉淀。

答案：擁擠沉淀

解析：這是沉淀的四種基本類型。

5.過濾的濾料應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、______和化學(xué)穩(wěn)定性。

答案：良好的吸附性能

解析：良好的吸附性能有助于提高過濾效果，去除更多雜質(zhì)。

6.水的消毒方法主要有物理消毒法和______消毒法。

答案：化學(xué)

解析：物理消毒法如紫外線消毒，化學(xué)消毒法如氯氣消毒等。

7.反滲透膜的孔徑一般在______以下。

答案：1nm

解析：反滲透膜能截留小分子物質(zhì)，孔徑通常較小。

8.生物膜法處理污水的主要設(shè)施有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、______和曝氣生物濾池等。

答案：生物接觸氧化池

解析：這些都是生物膜法的常見處理設(shè)施。

9.水質(zhì)指標(biāo)可分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和______指標(biāo)。

答案：微生物

解析：微生物指標(biāo)如細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌群數(shù)等，用于衡量水質(zhì)的衛(wèi)生狀況。

10.水的硬度分為碳酸鹽硬度和______硬度。

答案：非碳酸鹽

解析：這是水硬度的兩種分類方式。

三、判斷題

1.水中的溶解氧越多越好。（）

答案：×

解析：水中溶解氧過多可能會(huì)導(dǎo)致水中的一些金屬離子氧化等問題，同時(shí)對(duì)于一些厭氧環(huán)境下的處理工藝也不利，所以并不是越多越好。

2.混凝劑的投加量越大，混凝效果越好。（）

答案：×

解析：混凝劑投加量存在一個(gè)最佳范圍，超過這個(gè)范圍可能會(huì)導(dǎo)致膠體重新穩(wěn)定，影響混凝效果。

3.活性污泥法處理污水時(shí)，污泥回流比越大越好。（）

答案：×

解析：污泥回流比過大可能會(huì)導(dǎo)致能耗增加、二沉池負(fù)荷增大等問題，需要合理控制。

4.過濾時(shí)，濾速越快，過濾效果越好。（）

答案：×

解析：濾速過快會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)穿透濾層，影響過濾效果，應(yīng)控制合適的濾速。

5.紫外線消毒可以殺滅所有的微生物。（）

答案：×

解析：紫外線消毒對(duì)細(xì)菌、病毒等有較好的殺滅效果，但對(duì)一些芽孢等抗性較強(qiáng)的微生物效果有限。

6.水的軟化就是去除水中所有的離子。（）

答案：×

解析：水的軟化主要是去除鈣、鎂離子等硬度離子，并非去除所有離子。

7.生物膜法比活性污泥法更適合處理高濃度有機(jī)廢水。（）

答案：√

解析：生物膜法中微生物附著生長，對(duì)高濃度有機(jī)廢水有較好的適應(yīng)性。

8.膜分離技術(shù)可以完全截留水中的雜質(zhì)。（）

答案：×

解析：膜分離技術(shù)雖然能有效截留大部分雜質(zhì)，但不能完全截留，存在一定的截留率。

9.曝氣生物濾池不需要進(jìn)行反沖洗。（）

答案：×

解析：曝氣生物濾池運(yùn)行一段時(shí)間后，濾料表面會(huì)截留雜質(zhì)，需要進(jìn)行反沖洗以恢復(fù)過濾性能。

10.水質(zhì)監(jiān)測的頻率越高越好。（）

答案：×

解析：水質(zhì)監(jiān)測頻率應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理確定，過高的監(jiān)測頻率會(huì)增加成本，過低則可能無法及時(shí)準(zhǔn)確反映水質(zhì)變化。

四、簡答題

1.簡述混凝的基本原理。

答案：

混凝是通過向水中投加混凝劑，使水中膠體顆粒和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)、凝聚為較大顆粒，以便于后續(xù)沉淀或過濾去除的過程。其基本原理包括以下幾個(gè)方面：

（1）壓縮雙電層作用：膠體顆粒表面帶有電荷，形成雙電層結(jié)構(gòu)?；炷齽┧猱a(chǎn)生的帶相反電荷的離子進(jìn)入膠體顆粒的擴(kuò)散層，中和部分電荷，使雙電層厚度減小，顆粒間的靜電斥力降低，從而有利于顆粒相互靠近。

（2）吸附架橋作用：高分子混凝劑在水中會(huì)發(fā)生水解和聚合反應(yīng)，形成線性結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。這些高分子聚合物可以通過吸附作用，將多個(gè)膠體顆粒或細(xì)微懸浮物連接在一起，形成較大的絮體，這種作用稱為吸附架橋。

（3）網(wǎng)捕作用：混凝劑水解產(chǎn)生的沉淀物在沉降過程中，會(huì)以其巨大的表面積吸附水中的膠體顆粒和細(xì)微懸浮物，形成絮體并將其包裹，從而實(shí)現(xiàn)沉淀分離，這種作用稱為網(wǎng)捕作用。

2.活性污泥法處理污水的工藝流程包括哪些部分？

答案：

活性污泥法處理污水的工藝流程一般包括以下幾個(gè)部分：

（1）預(yù)處理：包括格柵、沉砂池等，用于去除污水中的粗大懸浮物和砂粒，以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)備。

（2）初次沉淀池：污水經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入初次沉淀池，去除部分懸浮物和漂浮物，降低后續(xù)處理單元的負(fù)荷。

（3）曝氣池：是活性污泥法的核心處理單元，在曝氣池中，污水與活性污泥充分混合，通過曝氣提供氧氣，使微生物在適宜的環(huán)境下對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解代謝。

（4）二次沉淀池：曝氣后的混合液進(jìn)入二次沉淀池，進(jìn)行泥水分離，使活性污泥沉淀下來，回流至曝氣池前端，繼續(xù)參與污水的處理，上清液則作為處理后的出水排放。

（5）污泥回流系統(tǒng)：將二次沉淀池沉淀下來的活性污泥部分回流至曝氣池前端，以維持曝氣池中活性污泥的濃度，保證處理效果。

（6）污泥處理系統(tǒng)：對(duì)剩余的污泥進(jìn)行處理，一般包括污泥濃縮、脫水等過程，以減少污泥體積，便于后續(xù)處置。

3.簡述過濾的作用和影響過濾效果的因素。

答案：

過濾的作用主要是進(jìn)一步去除水中經(jīng)過沉淀后殘留的細(xì)小懸浮顆粒、膠體物質(zhì)以及部分溶解性有機(jī)物等，使水的濁度、色度等指標(biāo)進(jìn)一步降低，提高水的清澈度和質(zhì)量。

影響過濾效果的因素主要有以下幾個(gè)方面：

（1）濾料特性：濾料的粒徑、形狀、均勻度、孔隙率、比表面積等會(huì)影響過濾效果。一般來說，粒徑適中、形狀規(guī)則、均勻度好、孔隙率大、比表面積大的濾料過濾效果較好。

（2）濾速：濾速過高會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)穿透濾層，使過濾效果下降；濾速過低則會(huì)降低設(shè)備的處理能力，增加運(yùn)行成本。因此，需要根據(jù)濾料特性和水質(zhì)情況合理控制濾速。

（3）水頭損失：隨著過濾的進(jìn)行，濾層中截留的雜質(zhì)逐漸增多，水頭損失會(huì)不斷增加。當(dāng)水頭損失達(dá)到一定程度時(shí)，需要進(jìn)行反沖洗以恢復(fù)過濾性能。水頭損失過大不僅會(huì)影響過濾效果，還可能導(dǎo)致過濾無法正常進(jìn)行。

（4）進(jìn)水水質(zhì)：進(jìn)水的濁度、懸浮物濃度、溶解性有機(jī)物含量等會(huì)影響過濾效果。進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大時(shí)，可能需要調(diào)整過濾工藝參數(shù)或采取預(yù)處理措施，以保證過濾效果的穩(wěn)定。

（5）反沖洗：反沖洗的強(qiáng)度、時(shí)間、頻率等對(duì)過濾效果有重要影響。合適的反沖洗操作可以有效去除濾層中的雜質(zhì)，恢復(fù)濾料的過濾性能。如果反沖洗不徹底，會(huì)導(dǎo)致濾層中雜質(zhì)積累過多，影響過濾效果；反沖洗過度則可能破壞濾料結(jié)構(gòu)，降低過濾效果。

4.水的消毒方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

答案：

水的消毒方法主要有物理消毒法和化學(xué)消毒法。

（1）物理消毒法

紫外線消毒：優(yōu)點(diǎn)：消毒效率高，殺菌速度快，不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，操作簡單，運(yùn)行管理方便。缺點(diǎn)：紫外線穿透能力較弱，對(duì)水中懸浮物、濁度等有一定要求，消毒后無持續(xù)消毒能力，設(shè)備投資較大，運(yùn)行成本較高。

加熱消毒：優(yōu)點(diǎn)：能有效殺滅所有微生物，消毒效果可靠。缺點(diǎn)：能耗大，運(yùn)行成本高，不適用于大規(guī)模水處理。

（2）化學(xué)消毒法

氯氣消毒：優(yōu)點(diǎn)：消毒效果好，成本較低，來源廣泛，有持續(xù)消毒能力。缺點(diǎn)：會(huì)與水中有機(jī)物反應(yīng)生成消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷等，對(duì)人體健康有潛在危害；對(duì)某些病毒的殺滅效果較差；易產(chǎn)生氯氣泄漏等安全問題。

二氧化氯消毒：優(yōu)點(diǎn)：消毒效果優(yōu)于氯氣，殺菌譜廣，不與水中有機(jī)物反應(yīng)生成三鹵甲烷等消毒副產(chǎn)物，有持續(xù)消毒能力。缺點(diǎn)：二氧化氯不穩(wěn)定，易爆炸，制備和儲(chǔ)存要求較高，成本相對(duì)較高。

臭氧消毒：優(yōu)點(diǎn)：消毒效果好，殺菌速度快，不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，能氧化分解水中有機(jī)物、色度、嗅味等。缺點(diǎn)：無持續(xù)消毒能力，設(shè)備投資大，運(yùn)行成本高，臭氧有毒，需注意安全防護(hù)。

氯胺消毒：優(yōu)點(diǎn)：消毒效果較好，有持續(xù)消毒能力，消毒副產(chǎn)物生成量少。缺點(diǎn)：消毒作用緩慢，成本相對(duì)較高。

5.簡述生物膜法處理污水的原理。

答案：

生物膜法處理污水的原理是使污水中的微生物附著在載體表面生長繁殖，形成一層生物膜。生物膜由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物群體以及它們分泌的胞外聚合物組成。

在生物膜法處理污水過程中，污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)物首先被生物膜表面的微生物吸附，然后微生物利用這些有機(jī)物進(jìn)行代謝分解，將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和自身的細(xì)胞物質(zhì)等。微生物在代謝過程中，一部分有機(jī)物被分解為能量供自身生長繁殖，另一部分則被合成新的細(xì)胞物質(zhì)。隨著微生物的生長繁殖，生物膜逐漸增厚，當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)層微生物因缺氧而形成厭氧層，外層為好氧層的情況。

在好氧層，微生物進(jìn)行有氧代謝，對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解；在厭氧層，微生物進(jìn)行厭氧代謝，分解一些難降解的有機(jī)物。當(dāng)生物膜生長到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)老化脫落的現(xiàn)象，脫落的生物膜隨水流進(jìn)入后續(xù)的沉淀單元，通過沉淀去除。同時(shí)，新的生物膜又會(huì)在載體表面不斷生長形成，從而保證生物膜法處理污水的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。生物膜法通過微生物在載體表面的附著生長，提供了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境，有利于微生物對(duì)污水中有機(jī)物的高效降解，具有處理效果好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點(diǎn)。

五、論述題

1.結(jié)合實(shí)際，論述如何選擇合適的水質(zhì)處理工藝來滿足不同的用水需求。

答案：

水質(zhì)處理工藝的選擇需要綜合考慮多種因素，以滿足不同的用水需求。以下結(jié)合實(shí)際進(jìn)行論述：

（1）生活飲用水處理

生活飲用水對(duì)水質(zhì)要求較高，需要去除水中的懸浮物、膠體、微生物、有機(jī)物、重金屬等多種雜質(zhì)。

常規(guī)處理工藝：一般包括混凝、沉淀、過濾和消毒。混凝劑可使水中膠體顆粒和細(xì)微懸浮物凝聚成較大顆粒，便于后續(xù)沉淀去除；沉淀過程進(jìn)一步分離出較大顆粒的雜質(zhì)；過濾則去除殘留的細(xì)小懸浮顆粒和膠體物質(zhì)；消毒是殺滅水中致病微生物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，常用的消毒劑有氯氣、二氧化氯、臭氧等。例如，在大多數(shù)城市供水系統(tǒng)中，采用常規(guī)處理工藝能夠有效保證生活飲用水的基本質(zhì)量。

深度處理工藝：隨著對(duì)水質(zhì)要求的不斷提高，對(duì)于一些受污染較為嚴(yán)重的水源，可能需要采用深度處理工藝。如活性炭吸附可以去除水中的有機(jī)物、色度、嗅味等；膜過濾技術(shù)（如反滲透、納濾等）能進(jìn)一步去除水中的溶解性有機(jī)物、重金屬離子等，提高水質(zhì)的純度。例如，對(duì)于一些以地表水為水源且水質(zhì)較差的地區(qū)，會(huì)在常規(guī)處理基礎(chǔ)上增加活性炭吸附或膜過濾等深度處理工藝，以滿足生活飲用水的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）工業(yè)用水處理

工業(yè)用水根據(jù)不同的工業(yè)生產(chǎn)需求，對(duì)水質(zhì)的要求差異很大。

鍋爐用水：主要目的是防止結(jié)垢、腐蝕和產(chǎn)生蒸汽污染。需要去除水中的鈣、鎂離子等硬度成分，通常采用離子交換軟化法或反滲透法等。例如，在火力發(fā)電廠的鍋爐用水處理中，通過離子交換樹脂去除水中大部分鈣、鎂離子，保證鍋爐的