水污染控制工程复习题

水污染控制工程复习题一、选择题

1.以下哪种不属于水中杂质的分类？（）A.悬浮物质B.胶体物质C.溶解物质D.挥发性物质答案：D解析：水中杂质按其颗粒大小及存在形态可分为悬浮物质、胶体物质和溶解物质。

2.以下关于水体自净的说法，错误的是（）A.物理自净作用包括稀释、混合、沉淀等B.化学自净作用主要是氧化还原反应C.生物自净作用中微生物分解有机物的速度不受温度影响D.水体自净能力是有限的答案：C解析：生物自净作用中微生物分解有机物的速度受温度、溶解氧等多种因素影响。

3.格栅主要用于去除水中的（）A.悬浮物B.胶体C.溶解性有机物D.溶解性重金属答案：A解析：格栅是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物。

4.沉淀的类型不包括（）A.自由沉淀B.絮凝沉淀C.拥挤沉淀D.重力沉淀答案：D解析：沉淀类型包括自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀和压缩沉淀。

5.以下关于理想沉淀池的假设，错误的是（）A.沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同B.悬浮颗粒在沉淀区等速下沉C.颗粒沉淀过程中不会发生碰撞D.颗粒一经沉到池底便不再上浮答案：C解析：理想沉淀池的假设包括沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同；悬浮颗粒在沉淀区等速下沉；颗粒沉淀过程中不发生碰撞、凝聚，各自独立完成沉淀过程；颗粒一经沉到池底便不再上浮。

6.平流式沉淀池的设计参数中，以下哪种说法不正确？（）A.水平流速一般取1025mm/sB.沉淀时间一般取1.53.0hC.有效水深一般取23mD.长宽比不小于4答案：A解析：平流式沉淀池水平流速一般取515mm/s。

7.以下哪种不是过滤的作用？（）A.截留悬浮颗粒B.去除部分有机物C.去除溶解性盐类D.去除细菌答案：C解析：过滤主要作用是截留悬浮颗粒、去除部分有机物、去除细菌等，对溶解性盐类去除效果较差。

8.滤料的性能指标不包括（）A.孔隙率B.比表面积C.密度D.粒径答案：C解析：滤料的性能指标包括孔隙率、比表面积、粒径、形状等。

9.以下关于活性炭吸附的说法，正确的是（）A.活性炭吸附属于化学吸附B.温度升高，活性炭吸附容量增大C.活性炭对不同物质的吸附能力相同D.吸附质在活性炭表面的吸附分为单分子层吸附和多分子层吸附答案：D解析：活性炭吸附属于物理吸附；温度升高，活性炭吸附容量减小；活性炭对不同物质的吸附能力不同；吸附质在活性炭表面的吸附分为单分子层吸附和多分子层吸附。

10.离子交换树脂的结构不包括（）A.骨架B.活性基团C.交换离子D.外壳答案：D解析：离子交换树脂的结构包括骨架、活性基团、交换离子。

二、填空题

1.水中杂质按颗粒大小及存在形态可分为______、______和______。答案：悬浮物质、胶体物质、溶解物质2.水体自净的过程包括______、______和______。答案：物理自净、化学自净、生物自净3.格栅按形状可分为______和______。答案：平面格栅、曲面格栅4.沉淀的类型包括______、______、______和______。答案：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀5.理想沉淀池的假设包括沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同、悬浮颗粒在沉淀区等速下沉、颗粒沉淀过程中______、颗粒一经沉到池底便不再上浮。答案：不发生碰撞、凝聚，各自独立完成沉淀过程6.平流式沉淀池的设计参数包括水平流速、______、有效水深、______等。答案：沉淀时间、长宽比7.过滤的作用包括截留悬浮颗粒、______、______等。答案：去除部分有机物、去除细菌8.滤料的性能指标包括______、______、______、形状等。答案：孔隙率、比表面积、粒径9.活性炭吸附属于______吸附，吸附质在活性炭表面的吸附分为______吸附和______吸附。答案：物理、单分子层、多分子层10.离子交换树脂的结构包括______、______、交换离子。答案：骨架、活性基团

三、简答题

1.简述水体自净的概念及过程。答案：水体自净是指受污染的水体在物理、化学和生物作用下，使污染物浓度逐渐降低，经过一段时间后恢复到受污染前状态的过程。过程包括：物理自净作用：包括稀释、混合、沉淀等。稀释是指污染物在水中扩散，浓度降低；混合使水体中污染物分布更均匀；沉淀则使悬浮颗粒沉降到水底。化学自净作用：主要是氧化还原反应等，使污染物的化学性质发生改变，降低其毒性。生物自净作用：水中微生物分解有机物，将其转化为简单的无机物，同时消耗水中的溶解氧，在溶解氧充足时，有机物被彻底分解为二氧化碳和水等。

2.格栅的作用及分类有哪些？答案：格栅的作用是截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，如树枝、杂草、垃圾等，防止其进入后续处理构筑物，以免堵塞管道、设备等。分类：按形状可分为平面格栅和曲面格栅。按栅条净间隙大小可分为粗格栅（栅条净间隙40150mm）、中格栅（栅条净间隙1040mm）、细格栅（栅条净间隙310mm）。

3.简述沉淀的类型及各自的特点。答案：沉淀类型包括：自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高，在沉淀过程中，颗粒之间互不干扰，各自独立完成沉淀过程，沉淀轨迹呈直线。如在初沉池中细小颗粒的沉淀。絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度较高，颗粒在沉淀过程中相互碰撞、凝聚，粒径和沉降速度不断增大。如在混凝沉淀后的沉淀过程。拥挤沉淀：悬浮颗粒浓度很高，沉淀过程中颗粒相互干扰，沉淀速度受到影响，沉淀过程中会形成明显的浑液面。如在二次沉淀池污泥区的沉淀。压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高，沉淀到一定阶段后，污泥层中的颗粒进一步被压缩，污泥体积减小。如在污泥斗中的沉淀。

4.理想沉淀池的假设条件有哪些？答案：理想沉淀池的假设条件包括：沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同。悬浮颗粒在沉淀区等速下沉。颗粒沉淀过程中不发生碰撞、凝聚，各自独立完成沉淀过程。颗粒一经沉到池底便不再上浮。

5.简述过滤的作用原理。答案：过滤是指水流通过粒状滤料层时，其中的悬浮颗粒和胶体物质被截留在滤料的表面和内部空隙中，从而使水得到净化的过程。其作用原理包括：筛滤作用：滤料层中的孔隙如同筛网，大于孔隙的颗粒被截留在滤料表面。沉淀作用：水中悬浮颗粒在滤料表面沉淀下来。接触凝聚作用：水中的胶体颗粒与滤料表面接触，发生凝聚作用而被去除。

6.滤料的性能指标对过滤效果有何影响？答案：孔隙率：孔隙率大，滤料的纳污能力强，水流通过时阻力小，但可能导致过滤精度不够；孔隙率小，过滤精度高，但纳污能力弱，水流阻力大。比表面积：比表面积大，滤料与水中杂质接触面积大，有利于吸附和截留杂质，提高过滤效果。粒径：粒径过大，过滤时水流速度快，可能导致部分细小杂质穿透滤层；粒径过小，水流阻力大，且容易造成滤层堵塞。合适的粒径能保证过滤效果和水流的顺畅通过。形状：形状规则、表面光滑的滤料，水流通过时阻力小，且不易堵塞；形状不规则、表面粗糙的滤料，虽然可能增加吸附能力，但水流阻力较大，也可能影响过滤效果。

7.简述活性炭吸附的原理及影响因素。答案：活性炭吸附原理：活性炭具有巨大的比表面积，其表面存在着许多微小的孔隙，当污水与活性炭接触时，水中的污染物分子由于热运动而扩散到活性炭表面，通过范德华力等作用被吸附在活性炭表面。影响因素：温度：温度升高，分子热运动加剧，吸附质在活性炭表面的吸附量减少。活性炭性质：如比表面积、孔隙结构等，比表面积越大、孔隙越发达，吸附能力越强。吸附质性质：溶解度越小、相对分子质量越大、分子极性越强，越容易被活性炭吸附。溶液pH值：不同的吸附质在不同的pH值下吸附效果不同。接触时间：足够的接触时间能使吸附达到较好的平衡。

8.离子交换树脂的工作原理是什么？答案：离子交换树脂是一种带有可交换离子的高分子材料。其工作原理是：当含有欲去除离子的溶液通过离子交换树脂时，水中的离子与树脂上的可交换离子进行交换反应。例如，阳离子交换树脂可交换出氢离子，与水中的阳离子如钙、镁、钠等进行交换；阴离子交换树脂可交换出氢氧根离子，与水中的阴离子如氯离子、硫酸根离子等进行交换。通过这种离子交换过程，使水中的离子得到去除或分离，从而达到净化水质的目的。

四、论述题

1.论述平流式沉淀池的设计要点及影响其沉淀效果的因素。答案：平流式沉淀池的设计要点：设计流量：根据进水水质和水量确定合适的设计流量，以保证沉淀池能够稳定运行。水平流速：一般取515mm/s，流速过大，可能导致部分颗粒来不及沉淀就流出沉淀池；流速过小，会使沉淀池占地面积增大。沉淀时间：一般取1.53.0h，沉淀时间过长，会增加沉淀池的体积和造价；沉淀时间过短，沉淀效果不佳。有效水深：一般取23m，有效水深过大，可能导致底部污泥上浮，影响沉淀效果；有效水深过小，会使沉淀池表面积增大。长宽比：不小于4，以保证水流在池内分布均匀。进出口设计：进水应均匀分布在整个进水断面上，避免形成短流；出水应设置堰口，保证出水均匀，防止漂浮物带出。

影响其沉淀效果的因素：水流状态：水平流速：直接影响颗粒的沉淀时间，流速过大，沉淀效果差。水流均匀性：水流不均匀会导致局部流速过大或过小，影响沉淀效果，应通过合理的进水和出水布置保证水流均匀。颗粒性质：颗粒大小：颗粒越大，沉淀速度越快，沉淀效果越好。颗粒密度：密度大的颗粒沉淀速度快。颗粒形状：球形颗粒沉淀速度相对较快，不规则形状颗粒沉淀速度较慢。水温：水温影响水的黏度和颗粒的沉降速度，水温降低，水的黏度增大，颗粒沉降速度减小，沉淀效果变差。污泥性质：污泥的沉降性能：污泥沉降性能好，沉淀效果好；污泥沉降性能差，容易发生污泥上浮等问题，影响沉淀效果。污泥的浓度：污泥浓度过高，会影响沉淀效果，应及时排泥。

2.结合实际论述过滤在水污染控制中的重要性及过滤工艺的发展趋势。答案：过滤在水污染控制中的重要性：去除悬浮颗粒：能有效截留水中的悬浮杂质，如泥沙、藻类、细菌等，使水的浊度降低，提高水的清澈度。例如在地表水的预处理中，过滤可去除大部分悬浮物，为后续处理提供良好的进水条件。去除部分有机物：部分溶解性有机物可通过吸附、截留等作用被过滤去除，减少后续处理工艺的负荷。保护后续处理设备：防止悬浮颗粒进入后续处理设备，如离子交换树脂、膜组件等，避免堵塞设备，延长设备使用寿命。提高水质安全性：经过过滤的水可满足更严格的用水水质要求，保障生活用水、工业用水等的安全。

过滤工艺的发展趋势：高效过滤技术：研发更高效率的过滤介质和过滤设备，提高过滤速度和过滤精度，降低水头损失。例如新型的