2025年污水试题及答案

2025年污水试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列污水类型中，属于典型工业废水的是：A.居民厨房排水B.电子元件清洗废水C.小区雨水径流D.医院生活污水答案：B2.某城镇污水处理厂进水BOD5为200mg/L，经二级处理后出水BOD5为15mg/L，其去除率为：A.85%B.87.5%C.90%D.92.5%答案：D（计算：(200-15)/200×100%=92.5%）3.活性污泥法中，污泥容积指数（SVI）的合理范围通常为：A.50-100mL/gB.100-150mL/gC.150-200mL/gD.200-250mL/g答案：B4.下列不属于污水深度处理技术的是：A.反渗透B.生物脱氮C.臭氧氧化D.砂滤答案：B（生物脱氮属于二级处理范畴）5.某污水厂采用A²/O工艺，其核心功能分区不包括：A.厌氧池B.缺氧池C.好氧池D.沉淀区答案：D（沉淀区为通用单元，非A²/O核心功能区）6.用于衡量污水中总有机碳含量的指标是：A.CODB.BOD5C.TOCD.SS答案：C7.下列消毒剂中，消毒后易产生三卤甲烷（THMs）副产物的是：A.液氯B.二氧化氯C.臭氧D.紫外线答案：A8.污泥厌氧消化过程中，产甲烷阶段的主要产物是：A.挥发性脂肪酸（VFA）B.甲烷和二氧化碳C.氨氮和硫化氢D.腐殖酸答案：B9.某污水厂进水SS为300mg/L，初沉池对SS的去除率为60%，则初沉池出水SS为：A.100mg/LB.120mg/LC.150mg/LD.180mg/L答案：B（计算：300×(1-60%)=120mg/L）10.下列关于膜生物反应器（MBR）的描述，错误的是：A.可实现污泥龄（SRT）与水力停留时间（HRT）的分离B.出水悬浮物（SS）接近0C.运行能耗低于传统活性污泥法D.膜组件需定期清洗以防止污染答案：C（MBR能耗通常更高，因需维持膜过滤压力）二、填空题（每空1分，共20分）1.污水的物理处理方法主要包括格栅、沉砂池、（沉淀池）和（气浮）等。2.生物脱氮过程包括（硝化）和（反硝化）两个关键步骤，分别由（自养型硝化菌）和（异养型反硝化菌）主导完成。3.化学除磷的常用药剂有（铝盐）、（铁盐）和（石灰），其作用原理是通过（混凝沉淀）去除磷酸盐。4.污泥的“四相分离”指（水）、（固体有机物）、（无机颗粒）和（微生物）的分离，常见的污泥处理工艺包括（浓缩）、（消化）、（脱水）和（干化）。5.污水再生利用的水质标准中，用于城市杂用水的COD限值通常为（50mg/L），用于工业循环冷却水的氨氮限值一般不超过（10mg/L）。6.某污水厂曝气池混合液MLSS为3500mg/L，MLVSS为2800mg/L，则污泥中挥发性组分占比为（80%）（计算：2800/3500×100%）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述活性污泥法中“污泥膨胀”的成因及控制措施。答案：污泥膨胀的主要成因包括：①丝状菌过度繁殖（如球衣菌、硫丝菌），常见于低溶解氧（DO<0.5mg/L）、低F/M（有机负荷过低）、高硫化物或pH异常（<6.5）环境；②非丝状菌膨胀（如菌胶团细菌分泌过量黏液），多因进水中碳水化合物比例过高。控制措施：①调整运行参数（提高DO至2-4mg/L，增加排泥量降低SRT，投加氮磷营养平衡C/N比）；②投加化学药剂（如次氯酸钠、聚合氯化铝抑制丝状菌）；③改造工艺（如增设选择器，通过高负荷区抑制丝状菌繁殖）。2.比较传统活性污泥法与氧化沟工艺的异同点。答案：相同点：均属于好氧生物处理技术，利用活性污泥降解有机物；核心单元均包括曝气池、二沉池和污泥回流系统。不同点：①工艺结构：传统活性污泥法为推流式，氧化沟为循环流式（多为封闭沟渠）；②运行方式：传统法负荷较高（F/M=0.2-0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)），氧化沟为低负荷（F/M=0.05-0.15），污泥龄更长（15-30d）；③功能扩展：氧化沟可通过分区（缺氧-好氧交替）实现脱氮，传统法需额外设置缺氧池；④能耗：氧化沟因采用表面曝气设备（如转刷、转碟），充氧效率较高，能耗略低。3.说明污水深度处理中“混凝-沉淀-过滤”工艺的作用原理及各单元的关键参数。答案：作用原理：通过混凝剂（如PAC、PAM）压缩胶体双电层、吸附架桥，使微小悬浮物和胶体聚集成大颗粒，经沉淀分离后，再通过过滤（石英砂、活性炭等介质）进一步去除残留的细小颗粒和部分溶解性有机物。关键参数：①混凝单元：混凝剂投加量（通常PAC为10-50mg/L）、混合时间（1-2min，G=500-1000s⁻¹）、反应时间（15-30min，G=20-70s⁻¹）；②沉淀单元：表面负荷（1.5-3.0m³/(m²·h)）、停留时间（1.5-2.5h）；③过滤单元：滤速（5-10m/h）、滤料粒径（0.5-1.2mm）、反冲洗周期（24-48h）、反冲洗强度（15-20L/(m²·s)）。4.分析厌氧生物处理的适用条件及与好氧处理的主要差异。答案：适用条件：高浓度有机废水（COD>2000mg/L）、可生化性较好（BOD5/COD>0.3）、温度稳定（中温35℃或高温55℃）。与好氧处理的差异：①供氧需求：厌氧无需曝气，能耗低；好氧需持续供氧，能耗高。②产物：厌氧产生甲烷（可回收能源），剩余污泥量少（为好氧的1/10-1/5）；好氧产生二氧化碳和大量污泥。③处理效率：厌氧对COD去除率可达80-90%，但出水仍含较高浓度VFA（需后续好氧处理）；好氧对低浓度废水（COD<2000mg/L）去除更彻底（出水COD<50mg/L）。④反应速率：厌氧微生物增殖慢（世代周期长），启动时间长（4-8周）；好氧启动快（1-2周）。5.列举3种新兴污水处理技术，并简述其原理及应用场景。答案：①厌氧氨氧化（Anammox）：在厌氧条件下，利用厌氧氨氧化菌将NH4⁺与NO2⁻直接转化为N2，无需有机碳源。适用于高氨氮、低C/N比废水（如垃圾渗滤液、污泥消化液），可降低碳源投加量和能耗。②膜蒸馏（MD）：利用疏水膜两侧的蒸汽压差，使水分子以蒸汽形式通过膜孔，盐分和大分子被截留。适用于高盐废水（如反渗透浓水、化工废水），可实现近零排放。③微生物燃料电池（MFC）：通过微生物催化有机物氧化，将化学能转化为电能。适用于低浓度有机废水（如生活污水），兼具处理与产电功能，目前多处于实验室研究阶段。四、计算题（每题10分，共30分）1.某城镇污水处理厂设计规模为5×10⁴m³/d，进水BOD5=220mg/L，要求出水BOD5≤20mg/L，采用传统活性污泥法，设计污泥负荷Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，MLSS=3000mg/L，计算曝气池容积及污泥回流比（假设污泥回流浓度Xr=8000mg/L）。答案：（1）曝气池容积V：BOD5去除量=5×10⁴×(220-20)×10⁻³=10000kg/dV=BOD5去除量/(Ns×MLSS)=10000/(0.3×3)=11111.1m³（保留整数为11111m³）（2）污泥回流比R：根据物料平衡，X=(R×Xr)/(1+R)，其中X=MLSS=3000mg/L，Xr=8000mg/L3000=(R×8000)/(1+R)解得R=3000/(8000-3000)=0.6（即60%）2.某污水厂采用次氯酸钠（有效氯含量10%）消毒，设计水量为2×10⁴m³/d，接触时间30min，要求接触池出口余氯0.5mg/L，折点加氯量为8mgCl2/L，计算每日次氯酸钠投加量（假设次氯酸钠投加后有效氯利用率为90%）。答案：（1）总需氯量=折点加氯量+余氯=8+0.5=8.5mgCl2/L（2）每日需纯氯量=2×10⁴×8.5×10⁻³=170kg/d（3）次氯酸钠溶液投加量=170/(10%×90%)≈1888.89kg/d（约1889kg/d）3.某工业园区废水处理站进水水质为COD=1500mg/L，BOD5=900mg/L，SS=400mg/L，NH3-N=80mg/L，TP=15mg/L，设计采用“水解酸化+A²/O+MBR”工艺，已知MBR膜通量为15L/(m²·h)，膜组件有效面积为8000m²，计算该系统的最大处理水量及A²/O段的污泥龄（假设污泥产率系数Y=0.6kgVSS/kgBOD5，衰减系数Kd=0.05d⁻¹，MLVSS=4000mg/L）。答案：（1）最大处理水量Q：膜通量J=15L/(m²·h)=0.015m³/(m²·h)Q=J×A×24=0.015×8000×24=2880m³/d（2）污泥龄θc：θc=Y×(BOD5去除量)/(MLVSS×V×Kd)（需先计算V）假设A²/O池容积V=Q×HRT（HRT取8h，则V=2880×8/24=960m³）BOD5去除量=Q×(BOD5进水-BOD5出水)（假设出水BOD5=20mg/L）=2880×(900-20)×10⁻³=2534.4kg/dMLVSS=4000mg/L=4kg/m³θc=(0.6×2534.4)/(4×960×0.05)=(1520.64)/(192)=7.92d（约8d）五、案例分析题（共20分）某南方城市污水处理厂设计规模为10×10⁴m³/d，采用“粗格栅+提升泵房+细格栅+旋流沉砂池+A²/O生化池+二沉池+纤维滤池+次氯酸钠消毒”工艺，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。近期运行中出现以下问题：①生化池出水COD=65mg/L（标准≤50mg/L）；②二沉池污泥上浮，出水SS=25mg/L（标准≤10mg/L）；③出水总氮=22mg/L（标准≤15mg/L）。请结合工艺原理分析原因，并提出针对性解决方案。答案：问题分析：（1）COD超标：可能原因包括：①进水水质波动（如工业废水混入难降解有机物，BOD5/COD<0.3）；②A²/O好氧段溶解氧不足（DO<2mg/L），导致异养菌活性降低；③污泥龄过短（θc<10d），微生物未充分降解有机物；④回流污泥量不足（R<50%），活性污泥浓度偏低（MLSS<3000mg/L）。（2）二沉池污泥上浮：可能原因为：①反硝化污泥上浮（缺氧段反硝化产生N2附着污泥，导致污泥膨胀上浮），常见于好氧段硝化不完全（出水NO3⁻-N<1mg/L），缺氧段碳源不足（C/N<4）；②污泥腐化（二沉池停留时间过长>2.5h，底部污泥厌氧发酵产生H2S、CH4）；③丝状菌膨胀（SVI>150mL/g，污泥沉降性差）。（3）总氮超标：核心原因是脱氮效率不足，可能由于：①缺氧段碳源不足（进水BOD5/TN<4），反硝化菌无法充分利用有机物还原NO3⁻-N；②好氧段硝化不彻底（DO<2mg/L或泥龄过短，硝化菌（世代周期8-10d）未富集）；③混合液回流比不足（R内<200%），导致NO3⁻-N未充分回流至缺氧段。解决方案：（1）COD控制：①监测进水水质，与环保部门联动限制高浓度难降解废水排入；②增加好氧段曝气量（DO提升至2-4mg/L）；③延长污泥龄至15-20d（减少排泥量）；④投加PAC（5-10mg/L）强化混凝，去除部分溶解性有机物。（2）污泥上浮控制：①缩短二沉池停留时间至1.5-2.0h；②增加缺氧段碳源投加（如乙酸钠，投加量按C/N=4计算），促进反硝化彻底进行；③检测SVI，若>150mL/g，投加次氯酸钠（