環(huán)境工程水處理技術(shù)知識(shí)競(jìng)賽試題庫

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號(hào)密封線1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和所在地區(qū)名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.水處理的基本原理包括哪些？

A.物理處理、化學(xué)處理、生物處理

B.離子交換、反滲透、超濾

C.離子吸附、電滲析、電解

D.沉淀、過濾、蒸發(fā)

2.水處理過程中的混凝劑主要有哪幾種？

A.鐵鹽、鋁鹽、聚合氯化鋁

B.聚丙烯酰胺、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁

C.聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈣

D.聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯胺

3.水處理中的生物膜法主要包括哪些？

A.生物接觸氧化、生物膜過濾、生物膜反應(yīng)器

B.生物膜吸附、生物膜脫色、生物膜除味

C.生物膜氧化、生物膜還原、生物膜固定化

D.生物膜合成、生物膜降解、生物膜分離

4.水處理過程中的絮凝劑與混凝劑有什么區(qū)別？

A.絮凝劑用于提高懸浮物的沉降速度，混凝劑用于降低懸浮物的含量

B.絮凝劑用于降低懸浮物的含量，混凝劑用于提高懸浮物的沉降速度

C.絮凝劑和混凝劑沒有區(qū)別，都是用于處理懸浮物

D.絮凝劑和混凝劑沒有區(qū)別，都是用于處理有機(jī)物

5.水處理過程中的膜技術(shù)主要包括哪些？

A.微濾、超濾、納濾、反滲透

B.電滲析、離子交換、吸附、絮凝

C.沉淀、過濾、蒸發(fā)、離子交換

D.生物膜、生物接觸氧化、生物膜過濾、生物膜反應(yīng)器

答案及解題思路：

1.答案：A

解題思路：水處理的基本原理涉及對(duì)水中的污染物進(jìn)行去除或轉(zhuǎn)化，物理處理通過物理方法直接去除污染物，化學(xué)處理通過化學(xué)反應(yīng)改變污染物的性質(zhì)，生物處理則通過微生物的代謝活動(dòng)去除污染物。

2.答案：A

解題思路：混凝劑是指在水處理過程中加入的能促使懸浮物顆粒聚結(jié)形成較大絮體以利于去除的物質(zhì)，其中鐵鹽、鋁鹽、聚合氯化鋁是常用的混凝劑。

3.答案：A

解題思路：生物膜法是一種利用生物膜上微生物的代謝活動(dòng)來去除水中污染物的水處理技術(shù)，生物接觸氧化、生物膜過濾、生物膜反應(yīng)器是常見的生物膜法。

4.答案：A

解題思路：絮凝劑通過使懸浮顆粒聚結(jié)成較大的絮體，提高其沉降速度；而混凝劑通過化學(xué)反應(yīng)使懸浮顆粒表面帶電，降低懸浮物的含量。

5.答案：A

解題思路：膜技術(shù)是一種通過半透膜來分離和純化水中的溶質(zhì)的技術(shù)，微濾、超濾、納濾、反滲透都是膜技術(shù)的主要形式。二、填空題1.水處理過程中的______是指通過物理、化學(xué)、生物等方法將水中的污染物去除或轉(zhuǎn)化。

答案：水凈化

解題思路：根據(jù)水處理過程涉及的方法，可以推斷出此空應(yīng)填“水凈化”，因?yàn)樗畠艋且粋€(gè)綜合的過程，涉及物理、化學(xué)和生物等多種方法。

2.水處理過程中的______是指通過物理方法將水中的懸浮物、膠體和顆粒物去除。

答案：物理過濾

解題思路：通過物理方法去除水中的懸浮物、膠體和顆粒物，常用的方法是物理過濾，因此此空應(yīng)填“物理過濾”。

3.水處理過程中的______是指通過化學(xué)方法將水中的污染物去除或轉(zhuǎn)化。

答案：化學(xué)處理

解題思路：化學(xué)處理是指利用化學(xué)反應(yīng)去除或轉(zhuǎn)化水中的污染物，因此此空應(yīng)填“化學(xué)處理”。

4.水處理過程中的______是指利用微生物將水中的污染物去除或轉(zhuǎn)化。

答案：生物處理

解題思路：微生物在處理水中的污染物過程中扮演重要角色，通過生物降解等方式去除污染物，所以此空應(yīng)填“生物處理”。

5.水處理過程中的______是指利用膜分離技術(shù)將水中的污染物去除。

答案：膜分離

解題思路：膜分離技術(shù)是利用半透膜將水中的污染物與水分開，因此此空應(yīng)填“膜分離”。三、判斷題1.水處理過程中的混凝劑與絮凝劑沒有區(qū)別。（×）

解題思路：混凝劑和絮凝劑在水處理中雖然都有凝聚懸浮物的作用，但它們的化學(xué)成分和作用機(jī)理不同?；炷齽┲饕ㄟ^化學(xué)反應(yīng)絮體，而絮凝劑則是通過物理作用幫助絮體形成。因此，二者有區(qū)別。

2.水處理過程中的生物膜法是一種物理處理方法。（×）

解題思路：生物膜法是通過微生物在固體表面形成的生物膜來降解污染物，這屬于生物處理方法。物理處理方法一般不涉及生物作用，因此生物膜法不屬于物理處理方法。

3.水處理過程中的膜技術(shù)是一種生物處理方法。（×）

解題思路：膜技術(shù)是一種利用半透膜的選擇透過性來分離和提純水中的雜質(zhì)，屬于物理處理方法。雖然膜技術(shù)在水處理中可以輔助生物處理，但其本身不是生物處理方法。

4.水處理過程中的沉淀法是一種化學(xué)處理方法。（×）

解題思路：沉淀法是利用懸浮物在水中的密度差異，通過重力作用使其下沉，屬于物理處理方法。雖然沉淀過程中可能會(huì)加入一些化學(xué)藥劑，但這并不改變其物理處理本質(zhì)。

5.水處理過程中的過濾法是一種物理處理方法。（√）

解題思路：過濾法是通過過濾介質(zhì)將水中的懸浮物分離出來，屬于物理處理方法。該方法不涉及化學(xué)反應(yīng)，僅僅是物理過程，因此過濾法是一種物理處理方法。

答案及解題思路：

答案：

1.×

2.×

3.×

4.×

5.√

解題思路：

1.混凝劑與絮凝劑在水處理中作用不同，故有區(qū)別。

2.生物膜法涉及生物作用，屬于生物處理方法。

3.膜技術(shù)利用物理性質(zhì)分離雜質(zhì)，屬于物理處理方法。

4.沉淀法依靠物理作用分離懸浮物，屬于物理處理方法。

5.過濾法通過物理方式分離雜質(zhì)，屬于物理處理方法。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述水處理過程中的混凝與絮凝原理。

答案：混凝與絮凝是水處理過程中去除懸浮顆粒的主要方法?；炷窍蛩w中投加混凝劑，使懸浮顆粒聚集成較大的絮體，便于沉淀分離。絮凝是在混凝的基礎(chǔ)上，利用絮凝劑促使已經(jīng)聚合的顆粒進(jìn)一步凝聚、增大，提高絮體的沉降速度。

解題思路：首先理解混凝劑的作用機(jī)制，即通過中和膠體顆粒表面的電荷，破壞膠體穩(wěn)定性，使顆粒相互聚集；然后闡述絮凝劑的作用，即在混凝劑作用基礎(chǔ)上，通過調(diào)整水體的pH值、添加助凝劑等手段，使絮體繼續(xù)凝聚、增大。

2.簡(jiǎn)述水處理過程中的生物膜法原理。

答案：生物膜法是利用微生物在固體表面形成生物膜，對(duì)水體中的有機(jī)污染物進(jìn)行吸附、氧化降解和轉(zhuǎn)化的一種水處理方法。

解題思路：首先解釋生物膜的概念，即在固體表面形成的微生物附著生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)；然后闡述微生物在生物膜中發(fā)揮作用，通過生物膜內(nèi)的生物酶和微生物活動(dòng)，對(duì)污染物進(jìn)行吸附、氧化降解和轉(zhuǎn)化。

3.簡(jiǎn)述水處理過程中的膜技術(shù)原理。

答案：膜技術(shù)是通過半透膜對(duì)水體中的雜質(zhì)進(jìn)行分離、凈化的一種水處理方法。主要分為反滲透、納濾、超濾等。

解題思路：首先說明膜技術(shù)的基本原理，即通過半透膜的選擇性透過性，實(shí)現(xiàn)污染物與水的分離；然后介紹幾種主要的膜技術(shù)類型及其特點(diǎn)。

4.簡(jiǎn)述水處理過程中的吸附法原理。

答案：吸附法是利用吸附劑表面吸附力，將水體中的污染物去除的一種水處理方法。吸附劑通常具有較大的比表面積和較高的孔隙率。

解題思路：首先解釋吸附的概念，即物質(zhì)在界面上的吸附現(xiàn)象；然后闡述吸附法的作用原理，即吸附劑表面吸附污染物，達(dá)到去除雜質(zhì)的目的。

5.簡(jiǎn)述水處理過程中的離子交換法原理。

答案：離子交換法是利用離子交換樹脂對(duì)水體中的離子進(jìn)行選擇性吸附、交換的一種水處理方法。

解題思路：首先解釋離子交換的概念，即在溶液中離子間的互相轉(zhuǎn)換；然后闡述離子交換法的作用原理，即通過離子交換樹脂，對(duì)水體中的離子進(jìn)行選擇性吸附和交換，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。五、論述題1.論述水處理過程中混凝與絮凝劑的選擇與應(yīng)用。

解題思路：

首先概述混凝與絮凝劑在水處理中的作用原理。

然后詳細(xì)說明在選擇混凝與絮凝劑時(shí)應(yīng)考慮的因素，如水質(zhì)特性、處理目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)成本等。

接著列舉幾種常見的混凝與絮凝劑及其應(yīng)用實(shí)例。

最后討論混凝與絮凝劑使用過程中可能存在的問題及解決方法。

2.論述水處理過程中生物膜法的優(yōu)勢(shì)與局限性。

解題思路：

首先介紹生物膜法的基本原理及其在水處理中的應(yīng)用。

然后詳細(xì)闡述生物膜法的優(yōu)勢(shì)，如高效去除污染物、適應(yīng)性強(qiáng)等。

接著分析生物膜法的局限性，如處理時(shí)間長(zhǎng)、容易產(chǎn)生生物膜污染等。

最后討論如何克服生物膜法的局限性，提高其應(yīng)用效果。

3.論述水處理過程中膜技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)。

解題思路：

首先概述膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用領(lǐng)域，如反滲透、納濾、超濾等。

然后詳細(xì)介紹每種膜技術(shù)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。

接著討論膜技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，如新型膜材料的研究、膜污染控制技術(shù)等。

最后展望膜技術(shù)在未來的水處理領(lǐng)域中的發(fā)展前景。

4.論述水處理過程中吸附法的選擇與應(yīng)用。

解題思路：

首先介紹吸附法的基本原理及其在水處理中的應(yīng)用。

然后詳細(xì)說明在選擇吸附法時(shí)應(yīng)考慮的因素，如吸附劑類型、吸附容量、吸附速率等。

接著列舉幾種常見的吸附劑及其應(yīng)用實(shí)例。

最后討論吸附法在水處理過程中可能存在的問題及解決方法。

5.論述水處理過程中離子交換法的選擇與應(yīng)用。

解題思路：

首先介紹離子交換法的基本原理及其在水處理中的應(yīng)用。

然后詳細(xì)說明在選擇離子交換法時(shí)應(yīng)考慮的因素，如水質(zhì)特性、處理目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)成本等。

接著列舉幾種常見的離子交換樹脂及其應(yīng)用實(shí)例。

最后討論離子交換法在水處理過程中可能存在的問題及解決方法。

答案及解題思路：

1.答案：

混凝與絮凝劑在水處理中主要作用是去除懸浮物和膠體顆粒，提高水質(zhì)。

選擇時(shí)應(yīng)考慮水質(zhì)特性、處理目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)成本等因素。

常見混凝劑有硫酸鋁、硫酸鐵等，絮凝劑有聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁等。

使用過程中應(yīng)注意投加量、反應(yīng)時(shí)間等，避免產(chǎn)生二次污染。

2.答案：

生物膜法具有高效去除污染物、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

但也存在處理時(shí)間長(zhǎng)、容易產(chǎn)生生物膜污染等局限性。

可以通過優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)、增加生物膜厚度等方法克服局限性。

3.答案：

膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用廣泛，如反滲透、納濾、超濾等。

未來發(fā)展趨勢(shì)包括新型膜材料的研究、膜污染控制技術(shù)等。

膜技術(shù)在未來的水處理領(lǐng)域中將發(fā)揮重要作用。

4.答案：

吸附法在水處理中主要用于去除有機(jī)物、重金屬等污染物。

選擇時(shí)應(yīng)考慮吸附劑類型、吸附容量、吸附速率等因素。

常見吸附劑有活性炭、沸石等。

使用過程中應(yīng)注意吸附劑的再生和污染控制。

5.答案：

離子交換法在水處理中主要用于去除水中的離子，如鈣、鎂等。

選擇時(shí)應(yīng)考慮水質(zhì)特性、處理目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)成本等因素。

常見離子交換樹脂有強(qiáng)酸型、強(qiáng)堿型等。

使用過程中應(yīng)注意離子交換樹脂的再生和污染控制。六、計(jì)算題1.某水處理廠設(shè)計(jì)流量為10000m3/d，采用混凝沉淀工藝，若進(jìn)水懸浮物濃度為100mg/L，出水懸浮物濃度為10mg/L，求混凝劑投加量。

解答：

混凝劑投加量計(jì)算公式為：

\(Q_{\text{混凝劑}}=Q_{\text{水}}\times(C_{\text{進(jìn)水}}C_{\text{出水}})\)

其中，\(Q_{\text{混凝劑}}\)為混凝劑投加量（g/d），\(Q_{\text{水}}\)為水處理廠設(shè)計(jì)流量（m3/d），\(C_{\text{進(jìn)水}}\)為進(jìn)水懸浮物濃度（mg/L），\(C_{\text{出水}}\)為出水懸浮物濃度（mg/L）。

代入數(shù)值：

\(Q_{\text{混凝劑}}=10000\,\text{m}^3/\text6116161\times(100\,\text{mg/L}10\,\text{mg/L})\)

\(Q_{\text{混凝劑}}=10000\times90\,\text{mg}\)

\(Q_{\text{混凝劑}}=900000\,\text{mg}\)

\(Q_{\text{混凝劑}}=900\,\text{g}\)

因此，混凝劑投加量為900g/d。

2.某水處理廠設(shè)計(jì)流量為5000m3/d，采用生物膜法處理，若進(jìn)水BOD5濃度為200mg/L，出水BOD5濃度為20mg/L，求生物膜反應(yīng)器容積。

解答：

生物膜反應(yīng)器容積的計(jì)算公式為：

\(V=\frac{Q\times(C_{\text{進(jìn)水}}C_{\text{出水}})}{k\times(C_{\text{進(jìn)水}}C_{\text{出水}})}\)

其中，\(V\)為生物膜反應(yīng)器容積（m3），\(Q\)為水處理廠設(shè)計(jì)流量（m3/d），\(C_{\text{進(jìn)水}}\)為進(jìn)水BOD5濃度（mg/L），\(C_{\text{出水}}\)為出水BOD5濃度（mg/L），\(k\)為反應(yīng)速率常數(shù)，通常根據(jù)具體工藝條件確定。

代入數(shù)值并假設(shè)\(k\)為0.1/d：

\(V=\frac{5000\,\text{m}^3/\text6161116\times(200\,\text{mg/L}20\,\text{mg/L})}{0.1\,\text6161116\times(200\,\text{mg/L}20\,\text{mg/L})}\)

\(V=\frac{5000\times180}{0.1\times180}\)

\(V=\frac{900000}{18}\)

\(V=50000\,\text{m}^3\)

因此，生物膜反應(yīng)器容積為50000m3。

3.某水處理廠設(shè)計(jì)流量為8000m3/d，采用膜分離技術(shù)處理，若進(jìn)水COD濃度為500mg/L，出水COD濃度為100mg/L，求膜分離器的處理能力。

解答：

膜分離器的處理能力計(jì)算公式為：

\(Q_{\text{處理能力}}=Q_{\text{水}}\times(C_{\text{進(jìn)水}}C_{\text{出水}})\)

代入數(shù)值：

\(Q_{\text{處理能力}}=8000\,\text{m}^3/\text1611661\times(500\,\text{mg/L}100\,\text{mg/L})\)

\(Q_{\text{處理能力}}=8000\times400\,\text{mg}\)

\(Q_{\text{處理能力}}=3200000\,\text{mg}\)

\(Q_{\text{處理能力}}=3200\,\text{g}\)

因此，膜分離器的處理能力為3200g/d。

4.某水處理廠設(shè)計(jì)流量為6000m3/d，采用吸附法處理，若進(jìn)水色度濃度為500度，出水色度濃度為50度，求吸附劑投加量。

解答：

吸附劑投加量計(jì)算公式為：

\(Q_{\text{吸附劑}}=Q_{\text{水}}\times(C_{\text{進(jìn)水}}C_{\text{出水}})\)

代入數(shù)值：

\(Q_{\text{吸附劑}}=6000\,\text{m}^3/\text1116166\times(500\,\text{度}50\,\text{度})\)

\(Q_{\text{吸附劑}}=6000\times450\,\text{度}\)

\(Q_{\text{吸附劑}}=2700000\,\text{度}\)

由于吸附劑投加量的單位通常為質(zhì)量，而度是色度單位，此處需要知道吸附劑對(duì)色度的吸附效率或吸附劑的質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)，才能將度轉(zhuǎn)換為質(zhì)量。假設(shè)轉(zhuǎn)換系數(shù)為10g/度：

\(Q_{\text{吸附劑}}=2700000\,\text{度}\times10\,\text{g/度}\)

\(Q_{\text{吸附劑}}=27000000\,\text{g}\)

\(Q_{\text{吸附劑}}=27000\,\text{kg}\)

因此，吸附劑投加量為27000kg/d。

5.某水處理廠設(shè)計(jì)流量為4000m3/d，采用離子交換法處理，若進(jìn)水硬度濃度為500mg/L，出水硬度濃度為50mg/L，求離子交換樹脂投加量。

解答：

離子交換樹脂投加量計(jì)算公式為：

\(Q_{\text{樹脂}}=Q_{\text{水}}\times(C_{\text{進(jìn)水}}C_{\text{出水}})\timesM\)

其中，\(Q_{\text{樹脂}}\)為離子交換樹脂投加量（kg/d），\(M\)為樹脂的吸附量（通常以mg當(dāng)量/g樹脂表示）。

假設(shè)樹脂的吸附量為1000mg當(dāng)量/g樹脂：

\(Q_{\text{樹脂}}=4000\,\text{m}^3/\text6116116\times(500\,\text{mg/L}50\,\text{mg/L})\times1000\,\text{mg當(dāng)量/g樹脂}\)

\(Q_{\text{樹脂}}=4000\times450\,\text{mg}\times1000\,\text{mg當(dāng)量/g樹脂}\)

\(Q_{\text{樹脂}}=1800000000\,\text{mg當(dāng)量}\)

\(Q_{\text{樹脂}}=1800000\,\text{g當(dāng)量}\)

\(Q_{\text{樹脂}}=1800\,\text{kg當(dāng)量}\)

因此，離子交換樹脂投加量為1800kg/d。

答案及解題思路：

1.答案：混凝劑投加量為900g/d。

解題思路：利用混凝劑投加量的計(jì)算公式，根據(jù)設(shè)計(jì)流量和懸浮物濃度的變化計(jì)算所需混凝劑的量。

2.答案：生物膜反應(yīng)器容積為50000m3。

解題思路：使用生物膜反應(yīng)器容積的計(jì)算公式，結(jié)合反應(yīng)速率常數(shù)和進(jìn)、出水的BOD5濃度變化計(jì)算反應(yīng)器容積。

3.答案：膜分離器的處理能力為3200g/d。

解題思路：根據(jù)處理能力的計(jì)算公式，結(jié)合設(shè)計(jì)流量和COD濃度的變化計(jì)算出膜分離器的處理能力。

4.答案：吸附劑投加量為27000kg/d。

解題思路：結(jié)合設(shè)計(jì)流量、進(jìn)、出水的色度濃度和吸附劑的吸附量計(jì)算吸附劑投加量。

5.答案：離子交換樹脂投加量為1800kg/d。

解題思路：利用離子交換樹脂投加量的計(jì)算公式，結(jié)合設(shè)計(jì)流量、進(jìn)、出水的硬度濃度和樹脂的吸附量計(jì)算所需樹脂量。七、綜合應(yīng)用題1.結(jié)合實(shí)際案例，分析水處理過程中混凝與絮凝工藝的應(yīng)用。

（1）案例：某城市污水處理廠在處理生活污水時(shí)，采用混凝與絮凝工藝去除污水中的懸浮物。

（2）解題思路：

描述混凝與絮凝工藝的基本原理，包括混凝劑的選擇和投加量控制。

分析該案例中混凝與絮凝工藝的具體操作步驟和參數(shù)設(shè)置。

接著，討論在實(shí)際運(yùn)行過程中遇到的問題和解決方案，如污泥的穩(wěn)定性和處理效率。

總結(jié)混凝與絮凝工藝在該案例中的效果評(píng)價(jià)。

2.結(jié)合實(shí)際案例，分析水處理過程中生物膜法的應(yīng)用。

（1）案例：某工業(yè)園區(qū)污水處理廠采用生物膜法處理工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物。

（2）解題思路：

介紹生物膜法的基本原理，包括生物膜的形成過程和微生物群落組成。

詳細(xì)分析該案例中生物膜法的具體應(yīng)用方法，如反應(yīng)器類型和操作條件。

討論在實(shí)際運(yùn)行中生物膜法可能遇到的問題，如生物膜堵塞和污染物降解效果。

評(píng)估生物膜法在該案例中的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益。

3.結(jié)合實(shí)際案例，分析水處理過程中膜技術(shù)的應(yīng)用。

（1）案例：某沿海地區(qū)海水淡化工程采用反滲透膜技術(shù)進(jìn)行海水淡化。

（2）解題思路