環(huán)境科學與工程水處理技術知識點詳解姓名_________________________地址_______________________________學號______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請首先在試卷的標封處填寫您的姓名，身份證號和地址名稱。2.請仔細閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫您的答案。一、選擇題1.水處理的基本流程包括哪些步驟？

A.混凝、沉淀、過濾、消毒

B.取水、預處理、絮凝、沉淀、過濾、消毒、后處理

C.沉淀、過濾、吸附、消毒、反滲透

D.混凝、絮凝、過濾、吸附、消毒、反滲透

2.常用的混凝劑有哪些？

A.硫酸鋁、硫酸鐵、三氯化鐵

B.氫氧化鈉、氯化鈉、硫酸鈣

C.硅藻土、高嶺土、膨潤土

D.硫酸銅、硝酸銀、硫酸鋅

3.沉淀池的主要作用是什么？

A.混凝劑的投加和絮凝反應

B.減少懸浮物，提高水的透明度

C.增強過濾效果，減少過濾負荷

D.作為水的臨時儲存設施

4.過濾池的運行原理是什么？

A.通過物理攔截去除水中的懸浮顆粒

B.利用微生物分解有機污染物

C.通過化學沉淀去除溶解性污染物

D.通過離子交換去除溶解鹽類

5.吸附劑的吸附機理是什么？

A.物理吸附：范德華力、疏水作用力

B.化學吸附：形成化學鍵

C.電荷排斥

D.以上都是

6.反滲透膜的主要功能指標有哪些？

A.水通量、脫鹽率、壓力差、污染阻力

B.電流密度、電導率、離子選擇性

C.溶液粘度、溶解氧、微生物數量

D.以上都不是

7.紫外線消毒的原理是什么？

A.破壞細菌和病毒的DNA結構

B.提高水的透明度和顏色

C.增強水的導電性

D.水的加熱

8.水處理過程中的污泥處理方法有哪些？

A.堆肥、焚燒、干燥、衛(wèi)生填埋

B.堿性沉淀、石灰法、石灰石粉法

C.膜分離、臭氧氧化、生物處理

D.化學氧化、電化學處理、物理處理

答案及解題思路：

1.答案：B

解題思路：水處理的基本流程包括多個步驟，包括取水、預處理、絮凝、沉淀、過濾、消毒和后處理等，以保證水質達到規(guī)定的標準。

2.答案：A

解題思路：硫酸鋁、硫酸鐵、三氯化鐵等是常用的混凝劑，它們能有效地使懸浮物凝聚成較大的絮體，便于后續(xù)的沉淀和過濾。

3.答案：B

解題思路：沉淀池的主要作用是減少水中的懸浮物，提高水的透明度，為后續(xù)的過濾提供良好的條件。

4.答案：A

解題思路：過濾池主要通過物理攔截的方式去除水中的懸浮顆粒，這是過濾池的基本運行原理。

5.答案：D

解題思路：吸附劑可以通過物理吸附（如范德華力、疏水作用力）或化學吸附（形成化學鍵）的方式去除水中的污染物。

6.答案：A

解題思路：反滲透膜的主要功能指標包括水通量、脫鹽率、壓力差和污染阻力，這些指標直接關系到反滲透系統的效率和功能。

7.答案：A

解題思路：紫外線消毒通過破壞細菌和病毒的DNA結構來殺滅病原體，這是紫外線消毒的基本原理。

8.答案：A

解題思路：污泥處理方法包括堆肥、焚燒、干燥、衛(wèi)生填埋等，這些方法旨在減少污泥的體積、穩(wěn)定化處理以及實現污泥的資源化利用。二、填空題1.水處理的基本流程包括：原水預處理、絮凝、沉淀、過濾、消毒。

解題思路：水處理的基本流程是一個系統化的處理過程，首先要對原水進行預處理，如脫砂、脫脂等，然后進行絮凝、沉淀、過濾等步驟去除懸浮物和雜質，最后進行消毒以保證水質符合標準。

2.常用的混凝劑有：硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺。

解題思路：混凝劑是水處理中用來凝聚懸浮顆粒的重要藥劑，硫酸鋁、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺是常用的混凝劑，它們能夠降低水中懸浮物的穩(wěn)定性，使其凝聚成較大的顆粒。

3.沉淀池的主要作用是：使水中懸浮物質在重力作用下沉降分離。

解題思路：沉淀池是水處理過程中重要的物理處理設備，其主要功能是通過重力作用使水中懸浮物質下沉，從而實現固液分離。

4.過濾池的運行原理是：通過過濾介質截留水中的懸浮物和顆粒物。

解題思路：過濾池是水處理中的一個重要環(huán)節(jié)，其運行原理是利用過濾介質（如石英砂、活性炭等）的孔隙結構，將水中的懸浮物和顆粒物截留在介質表面，從而凈化水質。

5.吸附劑的吸附機理是：通過物理吸附和化學吸附的作用，將水中的有機污染物吸附到其表面。

解題思路：吸附劑在水處理中能夠去除水中的有機污染物，其機理主要包括物理吸附和化學吸附，兩者都能有效地將污染物固定在吸附劑表面。

6.反滲透膜的主要功能指標有：脫鹽率、通量和化學穩(wěn)定性。

解題思路：反滲透膜是水處理中的關鍵設備之一，其主要功能指標包括脫鹽率、通量和化學穩(wěn)定性等，這些指標直接影響反滲透膜的運行效果和水處理效率。

7.紫外線消毒的原理是：紫外線照射能夠破壞微生物的DNA結構，使其失去繁殖能力。

解題思路：紫外線消毒是一種物理消毒方法，其原理是通過紫外線照射破壞微生物的DNA和RNA，從而殺死細菌、病毒等微生物。

8.水處理過程中的污泥處理方法有：濃縮、脫水、穩(wěn)定、消化、處置。

解題思路：污泥處理是水處理過程中的重要環(huán)節(jié)，常見的污泥處理方法包括濃縮、脫水、穩(wěn)定、消化和處置等，這些方法能夠有效地處理污泥，減少二次污染。三、判斷題1.水處理過程中，混凝劑的使用量越大，處理效果越好。（）

答案：×

解題思路：在混凝過程中，加入適量的混凝劑可以促進懸浮物的凝聚和沉降，但如果使用量過大，不僅會浪費藥劑，還可能導致混凝過度，產生絮體過大、沉降速度降低等問題，從而降低處理效果。

2.沉淀池的沉淀速度與池中懸浮物的濃度無關。（）

答案：×

解題思路：沉淀速度與懸浮物濃度有關。懸浮物濃度越高，顆粒之間的碰撞機會越多，沉淀速度會加快。反之，濃度低時，沉淀速度較慢。

3.過濾池的過濾速度越快，處理效果越好。（）

答案：×

解題思路：過濾速度過快可能導致過濾不徹底，部分懸浮物可能隨濾水流失，降低處理效果。過濾速度應綜合考慮處理能力和水質要求來設定。

4.吸附劑的吸附能力與吸附劑表面的活性位點數量成正比。（）

答案：√

解題思路：吸附劑的吸附能力與其表面的活性位點數量成正比。活性位點越多，吸附能力越強。

5.反滲透膜的脫鹽率越高，處理效果越好。（）

答案：√

解題思路：反滲透膜的脫鹽率越高，表示能夠有效去除水中的鹽分，處理效果越好。

6.紫外線消毒過程中，水的溫度越高，消毒效果越好。（）

答案：×

解題思路：紫外線消毒效果受水溫影響，但并非水溫越高消毒效果越好。水溫過高會降低消毒效果。

7.水處理過程中的污泥處理方法中，焚燒法是最常用的方法。（）

答案：×

解題思路：污泥處理方法中，最常用的方法是厭氧消化法。焚燒法雖然能徹底處理污泥，但成本較高，應用較少。

8.水處理過程中的污泥處理方法中，衛(wèi)生填埋法是最環(huán)保的方法。（）

答案：×

解題思路：衛(wèi)生填埋法雖然處理簡單，但可能導致土壤污染和地下水污染。相對于其他方法，生物處理法、熱處理法等更環(huán)保。四、簡答題1.簡述水處理的基本流程。

解題思路：首先明確水處理的基本步驟，然后分別簡述每個步驟的作用和目的。

答案：

水處理的基本流程包括以下步驟：

（1）預處理：去除懸浮物、油脂、SS等；

（2）混凝：使懸浮物凝聚成較大的絮體，便于后續(xù)處理；

（3）沉淀：將混凝后的絮體從水中分離出來；

（4）過濾：進一步去除懸浮物和微小顆粒；

（5）消毒：殺滅水中的病原微生物；

（6）后處理：調整水質，如去除余氯、軟化等。

2.簡述混凝劑的作用原理。

解題思路：了解混凝劑的定義和作用，闡述其作用原理。

答案：

混凝劑是一種用于水處理的化學藥劑，其作用原理

（1）破壞懸浮物表面電荷，使懸浮物失去穩(wěn)定性；

（2）使懸浮物相互聚集，形成較大的絮體；

（3）絮體在重力作用下沉淀，從水中分離出來。

3.簡述沉淀池的運行原理。

解題思路：介紹沉淀池的定義和作用，闡述其運行原理。

答案：

沉淀池是一種用于去除水中懸浮物的構筑物，其運行原理

（1）水進入沉淀池后，懸浮物在重力作用下逐漸下沉；

（2）沉泥在池底形成沉積層，清水從池頂排出；

（3）定期清理沉泥，保持沉淀池的運行效果。

4.簡述過濾池的運行原理。

解題思路：解釋過濾池的定義和作用，闡述其運行原理。

答案：

過濾池是一種用于去除水中懸浮物和微小顆粒的構筑物，其運行原理

（1）水通過濾料層，懸浮物和微小顆粒被截留在濾料層；

（2）濾料層逐漸被懸浮物和微小顆粒堵塞，需定期清洗或更換濾料；

（3）清水從濾料層流出，達到凈化水質的目的。

5.簡述吸附劑的吸附機理。

解題思路：介紹吸附劑的定義和作用，闡述其吸附機理。

答案：

吸附劑是一種具有較大比表面積的固體物質，其吸附機理

（1）吸附劑表面存在活性位點，可以吸附水中的污染物；

（2）污染物分子與吸附劑表面發(fā)生物理吸附或化學吸附；

（3）吸附劑表面吸附一定量的污染物后，達到吸附平衡。

6.簡述反滲透膜的脫鹽原理。

解題思路：解釋反滲透膜的定義和作用，闡述其脫鹽原理。

答案：

反滲透膜是一種具有選擇性透過性的膜材料，其脫鹽原理

（1）水通過反滲透膜時，水分子和溶解鹽類等小分子物質透過膜，而大分子物質和懸浮物被截留；

（2）透過膜的水分子進入濃縮液，溶解鹽類等物質濃度增加；

（3）濃縮液經過處理后，得到脫鹽后的淡水。

7.簡述紫外線消毒的原理。

解題思路：介紹紫外線消毒的定義和作用，闡述其消毒原理。

答案：

紫外線消毒是一種利用紫外線輻射殺滅微生物的方法，其原理

（1）紫外線能量被微生物細胞吸收，破壞DNA和RNA分子；

（2）導致微生物細胞死亡或失去繁殖能力；

（3）紫外線消毒具有高效、快速、無殘留的優(yōu)點。

8.簡述水處理過程中的污泥處理方法。

解題思路：列舉水處理過程中產生的污泥類型和處理方法。

答案：

水處理過程中產生的污泥主要包括以下類型及其處理方法：

（1）活性污泥：采用厭氧消化、好氧消化等方法處理；

（2）沉渣污泥：采用濃縮、脫水、焚燒等方法處理；

（3）化學污泥：采用化學沉淀、電解等方法處理；

（4）混合污泥：采用濃縮、脫水、焚燒等方法處理。五、論述題1.論述水處理過程中混凝劑的選擇原則。

解答：

水處理過程中，混凝劑的選擇，以下為混凝劑選擇原則：

（1）根據原水水質選擇：原水中的懸浮物、膠體及溶解性有機物等成分不同，需選用適宜的混凝劑。

（2）考慮混凝劑與原水之間的化學反應：保證混凝劑能夠與原水中的雜質充分反應，形成絮體。

（3）考慮混凝劑的成本：在滿足處理效果的前提下，盡量選擇價格較低的混凝劑。

（4）考慮混凝劑的溶解性和穩(wěn)定性：混凝劑應易溶解，不易受環(huán)境因素影響而失效。

（5）考慮混凝劑的毒性和環(huán)境影響：盡量選擇低毒性、低環(huán)境影響的混凝劑。

2.論述沉淀池的設計要點。

解答：

沉淀池的設計要點

（1）確定沉淀池的容積：根據處理水量、進水水質及要求達到的出水水質確定。

（2）合理設置池型：根據沉淀池的容積和地形條件選擇適宜的池型，如平流式、輻流式等。

（3）保證沉淀池的穩(wěn)定性：保證沉淀池結構合理，防止沉淀池在運行過程中發(fā)生變形或損壞。

（4）合理設計沉淀池的進口和出口：保證進口均勻分布，出口便于排泥和排空。

（5）合理設置排泥設備：根據沉淀池的容積和排泥周期，選擇合適的排泥設備，如刮泥機、排泥管等。

3.論述過濾池的運行管理。

解答：

過濾池的運行管理包括以下幾個方面：

（1）定期檢查濾層：保證濾層均勻，無堵塞現象。

（2）控制進水水質：保證進水水質符合要求，避免對濾層造成損害。

（3）合理調整過濾速度：根據水質和濾層情況，調整過濾速度，保證出水水質。

（4）定期檢查反沖洗系統：保證反沖洗系統正常運行，清除濾層中的雜質。

（5）記錄運行數據：詳細記錄過濾池的運行數據，便于分析問題和改進運行管理。

4.論述吸附劑的再生方法。

解答：

吸附劑的再生方法主要包括以下幾種：

（1）物理法：如再生吸附劑，通過物理方法去除吸附劑上的雜質，如篩分、離心分離等。

（2）化學法：如化學洗滌、酸堿處理等，通過化學反應去除吸附劑上的雜質。

（3）生物法：如利用微生物分解吸附劑上的有機物，實現再生。

5.論述反滲透膜的功能優(yōu)化。

解答：

反滲透膜的功能優(yōu)化可以從以下幾個方面進行：

（1）優(yōu)化膜組件設計：合理設計膜組件的尺寸、結構等，提高膜的通量和穩(wěn)定性。

（2）優(yōu)化操作條件：調整進水溫度、壓力、pH值等操作條件，以提高膜的功能。

（3）優(yōu)化預處理工藝：通過預處理工藝降低進水中的懸浮物、膠體和有機物等雜質濃度，減輕膜污染。

（4）定期清洗和保養(yǎng)：定期對反滲透膜進行清洗和保養(yǎng)，清除膜污染，延長膜的使用壽命。

6.論述紫外線消毒設備的選型。

解答：

紫外線消毒設備的選型應考慮以下因素：

（1）處理水量：根據處理水量選擇適宜的紫外線消毒設備。

（2）進水水質：根據進水水質中的微生物含量和種類，選擇適宜的紫外線強度和照射時間。

（3）設備成本：在滿足消毒效果的前提下，盡量選擇價格合理的紫外線消毒設備。

（4）運行穩(wěn)定性：選擇運行穩(wěn)定、維護方便的紫外線消毒設備。

7.論述污泥處理過程中的環(huán)保問題。

解答：

污泥處理過程中的環(huán)保問題主要包括：

（1）污泥的二次污染：污泥處理過程中，可能會產生二次污染，如重金屬、有機污染物等。

（2）污泥的運輸和處置：污泥的運輸和處置過程中，可能會對環(huán)境造成污染。

（3）污泥的穩(wěn)定化和資源化：在污泥處理過程中，需要考慮污泥的穩(wěn)定化和資源化，以減少對環(huán)境的影響。

8.論述水處理技術在環(huán)境保護中的作用。

解答：

水處理技術在環(huán)境保護中的作用主要體現在以下幾個方面：

（1）降低污染物排放：通過水處理技術，降低工業(yè)、生活污水中污染物排放，減少對水體的污染。

（2）提高水資源利用率：通過水處理技術，提高水資源利用率，實現水資源的可持續(xù)利用。

（3）改善水環(huán)境質量：通過水處理技術，改善水環(huán)境質量，保護水生態(tài)系統。

（4）促進經濟可持續(xù)發(fā)展：水處理技術的發(fā)展，有助于推動相關產業(yè)的發(fā)展，促進經濟可持續(xù)發(fā)展。

答案及解題思路：

1.混凝劑選擇原則：根據原水水質、化學反應、成本、溶解性、毒性和環(huán)境影響等因素綜合考慮。

2.沉淀池設計要點：確定容積、選擇池型、保證穩(wěn)定性、設置進口和出口、設計排泥設備。

3.過濾池運行管理：檢查濾層、控制進水水質、調整過濾速度、檢查反沖洗系統、記錄運行數據。

4.吸附劑再生方法：物理法、化學法、生物法。

5.反滲透膜功能優(yōu)化：優(yōu)化膜組件設計、操作條件、預處理工藝、定期清洗和保養(yǎng)。

6.紫外線消毒設備選型：考慮處理水量、進水水質、設備成本、運行穩(wěn)定性。

7.污泥處理過程中的環(huán)保問題：二次污染、運輸和處置、穩(wěn)定化和資源化。

8.水處理技術在環(huán)境保護中的作用：降低污染物排放、提高水資源利用率、改善水環(huán)境質量、促進經濟可持續(xù)發(fā)展。

解題思路：針對每個問題，結合實際案例和相關知識點，從多個角度進行分析和解答。注意解題過程要條理清晰，邏輯嚴密。六、計算題1.某水廠處理能力為10萬噸/日，設計使用混凝劑Al2(SO4)3，求其日投加量。

解題步驟：

需要確定Al2(SO4)3的摩爾質量，Al2(SO4)3的摩爾質量為2723231612=342g/mol。

假設混凝劑Al2(SO4)3的投加量為x克/噸水，那么其摩爾濃度為x/342mol/L。

根據混凝劑的作用原理，通常需要達到一定的濃度，這里假設為0.1mol/L。

水廠處理能力為10萬噸/日，即100000噸/日。

因此，日投加量為100000噸/日0.1mol/L342g/mol。

答案：日投加量為342,000,000克/日。

2.某水廠沉淀池直徑為20米，求其沉淀面積。

解題步驟：

沉淀池的面積是圓形的，其面積公式為A=πr2，其中r是半徑。

直徑為20米，半徑r=20米/2=10米。

將半徑代入公式，得到沉淀面積A。

答案：沉淀面積為314平方米。

3.某水廠過濾池的設計流量為500立方米/小時，求其過濾面積。

解題步驟：

過濾面積A可以通過流量Q和過濾速度v的關系來計算，A=Q/v。

設計流量Q為500立方米/小時。

假設過濾速度v為0.5米/小時。

將流量和過濾速度代入公式，得到過濾面積A。

答案：過濾面積為1000平方米。

4.某水廠吸附劑吸附容量為0.5克/克，求其吸附劑投加量。

解題步驟：

吸附劑投加量可以通過處理水量和吸附容量的關系來計算。

假設水廠處理能力為10萬噸/日，即100000噸/日。

吸附容量為0.5克/克，即0.5克/噸水。

投加量=處理水量吸附容量。

答案：吸附劑投加量為50,000克/日。

5.某水廠反滲透膜脫鹽率為95%，求其脫鹽量。

解題步驟：

脫鹽量可以通過處理水量和脫鹽率的關系來計算。

假設水廠處理能力為10萬噸/日，即100000噸/日。

脫鹽率為95%，即0.95。

脫鹽量=處理水量脫鹽率。

答案：脫鹽量為95,000噸/日。

6.某水廠紫外線消毒設備功率為5千瓦，求其消毒時間。

解題步驟：

設備功率P與時間t的關系為P=E/t，其中E是能量。

假設消毒所需的能量為E。

設備功率P為5千瓦，即5000瓦。

將功率和能量代入公式，得到消毒時間t。

答案：消毒時間t=E/5000秒。

7.某水廠污泥處理量為1000噸/日，求其衛(wèi)生填埋場占地面積。

解題步驟：

假設污泥的堆積密度為0.6噸/立方米。

污泥處理量為1000噸/日。

占地面積A=處理量/堆積密度。

答案：衛(wèi)生填埋場占地面積為1666.67平方米。

8.某水廠污泥處理量為2000噸/日，求其焚燒法處理所需的設備功率。

解題步驟：

假設污泥的焚燒熱值為5000千卡/千克。

污泥處理量為2000噸/日，即2000000千克/日。

每天的總能量需求E=處理量焚燒熱值。

設備功率P=E/t，其中t是時間，這里假設為一天，即24小時。

將能量需求和設備功率代入公式，得到設備功率P。

答案：焚燒法處理所需的設備功率為1041666.67千瓦。七、案例分析題1.某水廠采用混凝沉淀法處理水質，試分析影響處理效果的因素。

解題思路：

分析混凝劑的選擇與用量；

考慮原水水質對混凝效果的影響；

分析沉淀池的設計參數如停留時間、水深等；

考察攪拌方式和攪拌強度對混凝效果的影響；

評估污泥處理對后續(xù)水質的影響。

2.某水廠采用反滲透法處理水質，試分析膜污染的原因及防治措施。

解題思路：

分析膜污染的原因，如溶解性有機物、懸浮物、金屬離子等；

提出預防措施，如預處理系統設計、水質預處理；

探討化學清洗和物理清洗方法；

分析反滲透系統操作參數對膜污染的影響。

3.某水廠采用紫外線消毒法處理水質，試分析消毒效果的影響因素。

解題思路：

分析紫外線強度、照射時間對消毒效果的影響；

考察原水中微生物的種類和數量；

分析水質對紫外線穿透能力的影響；

探討水中懸浮物和有機物對消毒效果的影響。

4.某水廠采用污泥處理技術，試分析污泥處理過程中的環(huán)保問題及解決方案。

解題思路：

分析污泥處理過程中的二次污染問題；

探討污泥穩(wěn)定化、濃縮、脫水等處理工藝；

分析污泥處置和資源化利用的環(huán)保問題；

提出解決方案，如土地填埋、焚燒、堆肥等。

5.某水廠在運行過程中，發(fā)覺水處理效果不穩(wěn)定，試分析原因及解決措施。

解題思路：

分析設備故障、操作不當、水質變化等因素；

提出監(jiān)測和預警系統；

探討優(yōu)化運行參數；

分析應急預案的制定。

6.某水廠在擴建