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水处理技术简答题及解析

选择题

1.以下哪种物质不是常用的混凝剂？（）

A.硫酸铝B.聚合氯化铝C.活性炭D.硫酸亚铁

答案：C

解析：硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁都是常见的混凝剂，在水处理中通过水解等作用使水中胶体和悬浮物凝聚。而活性炭主要用于吸附水中的有机物、异味、色素等，不属于混凝剂。

2.反渗透膜的截留对象主要是（）。

A.悬浮物B.胶体C.溶解性盐类D.细菌

答案：C

解析：反渗透膜是一种半透膜，其孔径非常小，能够截留溶解性盐类、小分子有机物等。悬浮物和胶体可通过沉淀、过滤等方法去除；细菌一般可通过消毒等方式处理。反渗透主要用于去除水中的溶解性盐，实现水的脱盐。

填空题

1.水的硬度主要是由水中的______和______离子引起的。

答案：钙（Ca2?）；镁（Mg2?）

解析：水中钙、镁等离子的含量决定了水的硬度。当水中含有较多的钙离子和镁离子时，水的硬度就较高。这些离子在加热等情况下会形成沉淀，如碳酸钙、氢氧化镁等，影响水质和设备的正常运行。

2.活性污泥法处理污水时，活性污泥中的微生物主要有______、真菌、原生动物和后生动物等。

答案：细菌

解析：在活性污泥系统中，细菌是数量最多、作用最大的微生物类群。它们能够分解和转化污水中的有机物，是活性污泥处理污水的主要执行者。真菌、原生动物和后生动物等在活性污泥中也起到一定的辅助和生态平衡作用。

判断题

1.消毒就是杀灭水中所有的微生物。（）

答案：错误

解析：消毒的目的是杀灭水中致病微生物，防止水致传染病的危害，但并不能杀灭水中所有的微生物。一些非致病的微生物在消毒过程中可能仍然存活，而且过度消毒还可能带来其他问题，如产生消毒副产物。

2.曝气的主要作用是向水中充氧，同时也能起到搅拌混合的作用。（）

答案：正确

解析：在水处理的曝气过程中，一方面通过曝气设备将空气中的氧气转移到水中，满足好氧微生物分解有机物对氧的需求；另一方面，曝气产生的气泡和水流运动可以使污水与活性污泥等充分混合，保证处理效果的均匀性。

解答题

1.简述沉淀的类型及其特点。

答案：沉淀可分为以下四种类型：

（1）自由沉淀：颗粒在沉淀过程中呈离散状态，互不干扰，其沉速在层流区时服从斯托克斯公式。特点是颗粒的沉淀过程不受其他颗粒影响，沉淀过程中颗粒的形状、大小和密度等不变，沉淀轨迹呈直线。例如，在沉砂池中砂粒的沉淀就属于自由沉淀。

（2）絮凝沉淀：颗粒在沉淀过程中相互碰撞、凝聚，其粒径和质量逐渐增大，沉速不断加快。特点是沉淀过程中颗粒的性质会发生变化，沉淀速度随时间而增加。如给水处理中的混凝沉淀就属于絮凝沉淀。

（3）区域沉淀（成层沉淀）：颗粒浓度较大，颗粒间相互靠得很近，在下沉过程中彼此干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，形成清晰的泥水界面。特点是在沉淀过程中有明显的界面，界面以下的颗粒浓度基本均匀。活性污泥法二沉池的后期沉淀多属于区域沉淀。

（4）压缩沉淀：颗粒浓度很高，颗粒间相互挤压，上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。特点是颗粒间的相互作用明显，沉淀的主要动力是重力压缩。如污泥浓缩池中的污泥沉淀属于压缩沉淀。

2.简述离子交换树脂的工作原理。

答案：离子交换树脂是一种带有可交换离子的高分子化合物，由树脂母体（骨架）、活性基团和可交换离子三部分组成。其工作原理基于离子交换反应。

当含有待交换离子的水溶液与离子交换树脂接触时，树脂上的可交换离子与溶液中的同性离子进行交换。例如，在阳离子交换树脂中，树脂上的可交换阳离子（如H?或Na?）会与溶液中的阳离子（如Ca2?、Mg2?等）发生交换反应：

2RH+Ca2?→R?Ca+2H?（R表示树脂母体）

在阴离子交换树脂中，树脂上的可交换阴离子（如OH?或Cl?）会与溶液中的阴离子（如SO?2?、Cl?等）发生交换反应：

2ROH+SO?2?→R?SO?+2OH?

通过这种离子交换过程，水中的某些离子被树脂吸附，从而达到去除或分离水中特定离子的目的。当树脂上的可交换离子被交换完后，树脂就失去了交换能力，此时需要用再生剂进行再生，使树脂恢复交换能力。例如，用盐酸或硫酸再生阳离子交换树脂，用氢氧化钠再生阴离子交换树脂。