環境工程水處理技術知識競賽題目姓名_________________________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，在規定的位置填寫您的答案。一、填空題1.水處理技術主要分為物理法和化學法兩大類。

2.預處理和化學預處理是兩種常見的預處理技術。

3.混凝沉淀技術主要用于去除水中的懸浮物。

4.在混凝沉淀過程中，投加的絮凝劑通常為聚合氯化鋁和硫酸鋁。

5.膜生物反應器（MBR）中，膜組件通常采用聚偏氟乙烯（PVDF）和聚砜（PSF）。

6.在活性污泥法中，微生物主要通過吸附和氧化過程去除有機污染物。

7.蒸餾技術通過加熱蒸發和冷凝來提高水的純度。

8.落地式電滲析器的陽極通常采用鈦涂層。

答案及解題思路：

答案：

1.物理法、化學法

2.預處理、化學預處理

3.混凝沉淀

4.聚合氯化鋁、硫酸鋁

5.聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜（PSF）

6.吸附、氧化

7.加熱蒸發和冷凝

8.鈦涂層

解題思路：

1.水處理技術根據處理原理的不同，主要分為物理法和化學法。物理法主要依靠物理過程去除污染物，化學法則是通過化學反應來凈化水質。

2.預處理技術通常用于改善水質，使其更適合后續的水處理工藝。預處理包括物理預處理和化學預處理，物理預處理如格柵、篩網等，化學預處理如預氧化、中和等。

3.混凝沉淀技術通過投加絮凝劑使水中的懸浮物凝聚成較大的顆粒，便于沉淀或過濾去除。

4.聚合氯化鋁和硫酸鋁是常見的絮凝劑，它們能有效地幫助懸浮物凝聚。

5.膜生物反應器（MBR）中使用的膜組件需要具備良好的耐化學性和機械強度，PVDF和PSF是常用的材料。

6.活性污泥法中，微生物通過吸附有機物和氧化分解有機物來去除污染物。

7.蒸餾技術通過加熱使水蒸發，然后冷凝成純凈水，從而去除雜質。

8.落地式電滲析器的陽極材料需要具有良好的導電性和耐腐蝕性，鈦涂層符合這些要求。二、選擇題1.下列哪一項不屬于水處理工藝中的預處理技術？

A.混凝

B.沉淀

C.生物膜

D.去除

2.在給水處理過程中，下列哪種物質可以作為絮凝劑？

A.NaCl

B.FeSO4

C.HCl

D.CaCl2

3.下列哪項不是膜生物反應器（MBR）的優點？

A.空間利用率高

B.污水處理效率高

C.可以直接出水

D.對有機物去除率低

4.下列哪種物質通常作為活性污泥法的反應器？

A.混凝劑

B.沉淀劑

C.微生物

D.汞

5.蒸餾技術在以下哪個過程中發揮作用？

A.預處理

B.主要處理

C.膜分離

D.調整

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：混凝、沉淀和去除都是水處理工藝中的預處理技術。生物膜雖然在某些水處理過程中也可能形成，但它本身并不是一個預處理技術。

2.答案：B

解題思路：FeSO4（硫酸亞鐵）常被用作絮凝劑，它能夠與水中的懸浮顆粒反應形成絮體，從而便于后續的沉淀或過濾處理。NaCl、HCl和CaCl2雖然都是鹽類物質，但它們不具備絮凝劑所需的性質。

3.答案：D

解題思路：MBR（膜生物反應器）以其空間利用率高、處理效率高和可以直接出水等優點著稱。但是MBR對有機物的去除率并不低，因此選項D不是MBR的優點。

4.答案：C

解題思路：活性污泥法是利用微生物對污水中的有機物質進行降解的處理方法，因此反應器中通常含有微生物。混凝劑和沉淀劑是用來促進懸浮物沉降的物質，而汞則是一種有害重金屬，不適用于作為活性污泥法的反應器。

5.答案：A

解題思路：蒸餾是一種物理分離過程，通常用于水處理工藝的預處理階段，如去除溶解性無機物和有機物等。在主要處理和膜分離階段，蒸餾技術應用較少。調整則不是一個具體的水處理過程。三、判斷題1.水處理技術主要包括預處理、主要處理和后處理三個階段。（）

答案：√

解題思路：水處理技術確實包括預處理階段（如去除懸浮物、油脂等）、主要處理階段（如生物處理、化學處理等）和后處理階段（如消毒、軟化等），因此這個說法是正確的。

2.混凝沉淀過程中，混凝劑和沉淀劑的投加順序無關緊要。（）

答案：×

解題思路：混凝劑和沉淀劑的投加順序對處理效果有顯著影響。通常，混凝劑應在沉淀劑之前投加，以保證形成良好的絮體結構，提高沉淀效率。因此，這個說法是錯誤的。

3.MBR技術可以同時實現水處理和水質監測。（）

答案：√

解題思路：膜生物反應器（MBR）技術結合了膜分離和生物處理的特點，能夠在同一系統中實現水處理和水質監測，因此這個說法是正確的。

4.在活性污泥法中，微生物通過生物吸附和生物膜反應去除有機污染物。（）

答案：√

解題思路：活性污泥法中，微生物通過生物吸附和生物膜反應來去除水中的有機污染物，這是一個基本的生物處理機制，因此這個說法是正確的。

5.蒸餾技術具有很高的經濟效益。（）

答案：×

解題思路：蒸餾技術雖然能夠有效去除水中的污染物，但由于能耗高、設備復雜、成本較高，因此其經濟效益并不高。這個說法是錯誤的。四、簡答題1.簡述水處理技術的主要流程和特點。

主要流程：

1.原水預處理：去除原水中的懸浮物、油脂等；

2.混凝沉淀：加入混凝劑，使水中的懸浮顆粒聚集形成絮體；

3.過濾：去除細小懸浮物、泥沙等；

4.消毒：消除水中的病原微生物；

5.出水。

特點：

1.針對不同水質進行針對性處理；

2.處理過程連續，自動化程度高；

3.可實現資源化利用，降低運行成本。

2.解釋混凝沉淀過程中混凝劑和沉淀劑的作用。

混凝劑：加入混凝劑后，使水中的懸浮顆粒帶電荷，形成絮體，便于后續的沉淀或過濾；

沉淀劑：使已經形成的絮體在水中沉淀下來，便于去除。

3.比較膜生物反應器和傳統活性污泥法在處理效果和運行成本方面的差異。

處理效果：

1.膜生物反應器：對有機物的去除率較高，對懸浮物的去除率也較高；

2.傳統活性污泥法：對有機物的去除率相對較低，對懸浮物的去除率較高。

運行成本：

1.膜生物反應器：運行成本較高，主要原因是膜更換和清洗成本較高；

2.傳統活性污泥法：運行成本較低，主要是剩余污泥處理和營養物補充。

4.簡述蒸餾技術在水處理中的應用及優勢。

應用：

1.供水系統：提供高質量的生活用水；

2.醫療用水：提供符合醫療標準的用水；

3.電子行業：提供純水。

優勢：

1.可以去除水中的微生物、無機鹽等；

2.處理效果好，水質穩定。

5.分析水處理過程中存在的問題及改進措施。

存在的問題：

1.污染物種類和含量復雜，難以準確預測；

2.污泥處理難度大，成本高；

3.水處理過程中能耗較高。

改進措施：

1.優化水處理工藝，提高處理效率；

2.采用節能型設備，降低能耗；

3.加強污泥資源化利用，降低處理成本。

答案及解題思路：

1.答案：

主要流程：預處理、混凝沉淀、過濾、消毒、出水。

特點：針對性處理、連續性、自動化、資源化利用、成本降低。

2.答案：

混凝劑：使懸浮顆粒帶電荷，形成絮體；

沉淀劑：使絮體在水中沉淀。

3.答案：

膜生物反應器：有機物去除率高，懸浮物去除率高；運行成本高；

傳統活性污泥法：有機物去除率相對較低，懸浮物去除率高；運行成本低。

4.答案：

應用：供水系統、醫療用水、電子行業；

優勢：去除微生物、無機鹽；處理效果好，水質穩定。

5.答案：

存在的問題：污染物種類和含量復雜、污泥處理難度大、能耗高；

改進措施：優化工藝、節能設備、污泥資源化利用。

解題思路：

針對水處理技術的主要流程和特點，考生應了解各個步驟的作用和相互關系；對于混凝沉淀過程中混凝劑和沉淀劑的作用，考生需要掌握其作用原理；在比較膜生物反應器和傳統活性污泥法時，考生需關注兩者在處理效果和運行成本方面的差異；簡述蒸餾技術在水處理中的應用及優勢時，考生要熟悉蒸餾技術的原理和優勢；分析水處理過程中存在的問題及改進措施，考生需要結合實際情況，提出切實可行的解決方案。五、論述題1.結合實際，論述水處理技術在環保領域的應用和意義。

（1）水處理技術的應用領域

工業廢水處理：針對化工、電鍍、印染等行業產生的廢水進行凈化處理。

生活污水凈化：對居民區、商業區產生的污水進行處理，保證排放水質達標。

污水回用：將處理后的污水用于農業灌溉、景觀用水、工業冷卻水等。

（2）水處理技術的意義

保護水資源：有效去除污染物，提高水資源的利用效率。

保障生態安全：減少水污染對生態環境的影響，維護生物多樣性。

促進可持續發展：實現水資源與經濟發展的協調，推動綠色發展。

2.針對水處理過程中的常見問題，提出相應的解決方法。

（1）常見問題

污染物濃度高：處理難度大，處理效果難以保證。

污染物種類復雜：難以針對單一污染物進行有效處理。

處理成本高：運行和維護費用高，經濟效益不佳。

（2）解決方法

優化處理工藝：根據污染物的特性和水質要求，選擇合適的處理工藝。

提高運行效率：通過技術改造和管理優化，降低處理成本。

創新技術：研發新型水處理技術，提高處理效果和降低成本。

3.探討未來水處理技術的發展趨勢。

（1）發展趨勢

智能化：利用物聯網、大數據等技術，實現水處理過程的自動化和智能化。

節能減排：采用低能耗、低排放的處理技術，實現綠色可持續發展。

生態修復：將水處理與生態修復相結合，提高水環境質量。

答案及解題思路：

答案：

1.水處理技術在環保領域的應用廣泛，如工業廢水處理、生活污水凈化和污水回用等。這些應用有助于保護水資源、保障生態安全和促進可持續發展。

2.針對水處理過程中的常見問題，可以采取優化處理工藝、提高運行效率和創新技術等方法來解決問題。

3.未來水處理技術將朝著智能化、節能減排和生態修復等方向發展。

解題思路：

1.結合實際案例，闡述水處理技術在環保領域的應用，如工業廢水處理、生活污水凈化和污水回用等，并分析其意義。

2.分析水處理過程中的常見問題，如污染物濃度高、污染物種類復雜和處理成本高等，并提出相應的解決方法。

3.根據最新水處理技術發展趨勢，如智能化、節能減排和生態修復等，探討未來水處理技術的發展方向。六、應用題1.設定某污水處理廠的進水水質，計算所需的混凝劑投加量。

進水水質設定：某污水處理廠的進水水質參數

懸浮物（SS）：200mg/L

總磷（TP）：1.5mg/L

總氮（TN）：20mg/L

pH值：6.57.5

計算所需混凝劑投加量：

假設選用硫酸鋁（Al2(SO4)3）作為混凝劑，其有效成分含量為30%。

硫酸鋁的分子量為342g/mol，其中鋁的摩爾質量為27g/mol。

計算所需硫酸鋁的摩爾數：根據SS濃度，假設每去除1mgSS需要0.1mg的硫酸鋁，則所需硫酸鋁的摩爾數為200mg/L0.1mg/mg1000L/m3=20mmol。

計算所需硫酸鋁的質量：20mmol342g/mol/1000=6.84g。

考慮到硫酸鋁的有效成分含量為30%，則實際需投加的硫酸鋁質量為6.84g/0.3=22.8g。

2.假設某水處理廠的運行成本為每小時5000元，計算每天的水處理量。

運行成本設定：某水處理廠的運行成本為每小時5000元。

計算每天的水處理量：

假設水處理廠每天運行24小時。

每小時處理水量：假設水處理廠每小時處理水量為10000m3。

每天的水處理量：10000m3/h24h=240000m3。

3.設計一套適用于某地區的污水處理工藝流程，并說明理由。

地區特點：某地區屬于溫帶季風氣候，年降水量適中，工業以輕工業和農業為主。

污水處理工藝流程設計：

初沉池：去除較大顆粒的懸浮物，降低后續處理單元的負荷。

活性污泥法：利用微生物降解有機物，去除大部分的有機污染物。

氧化塘：利用好氧微生物進一步降解有機物，減少剩余污泥量。

深度處理：采用混凝沉淀、過濾等工藝，進一步去除懸浮物和氮、磷等污染物。

排放：經過深度處理后的污水達到排放標準，可排入地表水體。

理由：

初沉池可以有效地去除大顆粒懸浮物，降低后續處理單元的負荷，提高處理效率。

活性污泥法是污水處理的主要手段，適用于去除有機污染物。

氧化塘可以減少剩余污泥量，同時提高處理效果。

深度處理可以進一步去除懸浮物和氮、磷等污染物，保證出水水質達到排放標準。

綜合考慮地區特點和成本效益，該工藝流程能夠滿足當地污水處理需求。

答案及解題思路：

1.答案：所需硫酸鋁的投加量為22.8g。

解題思路：首先根據進水水質確定所需去除的污染物，然后根據混凝劑的性質和去除效率計算所需投加的混凝劑量。

2.答案：每天的水處理量為240000m3。

解題思路：根據水處理廠的運行成本和每小時處理水量，計算每天的總處理量。

3.答案：設計的污水處理工藝流程包括初沉池、活性污泥法、氧化塘、深度處理和排放。

解題思路：根據地區特點和處理需求，選擇合適的處理單元和工藝，保證出水水質達到排放標準。七、問答題1.簡述水處理過程中對混凝劑的要求。

對混凝劑的要求包括：

1.1高效的混凝能力，能夠迅速形成絮體。

1.2絮體顆粒大小適中，易于沉降或過濾。

1.3對水質適應性強，不受水質變化影響。

1.4對環境友好，減少二次污染。

1.5經濟成本低，來源廣泛。

2.活性污泥法中的微生物有哪些作用？

活性污泥法中的微生物作用包括：

2.1有機物的分解者，將有機污染物轉化為簡單物質。

2.2氧氣的利用者，進行生物氧化過程。

2.3絮體的形成者，與污泥絮體結合，便于后續處理。

2.4生物脫氮除磷，降低水體富營養化風險。

3.膜生物反應器（MBR）的運行維護應注意哪些問題？

MBR的運行維護應注意以下問題：

3.1膜的污染控制，定期清洗或更換。

3.2膜的物理損傷，避免硬物刮擦和機械損傷。

3.3污泥的消化和排放，維持污泥濃度。

3.4水質的穩定，避免水質波動影響膜功能。

3.5能源消耗優化，提高能源利用效率。

4.蒸餾技術在處理工業廢水中的應用有哪些？

蒸餾技術在處理工業廢水中的應用包括：

4.1有機廢水處理，去除難降解有機物。

4.2重金屬廢水處理，去除重金屬離子。

4.3溶解氣體去除，如氯、硫化氫等。

4.4廢水回用，提高水資源的循環利用率。

4.5高溫高壓條件下