2025污水处理基础试题及答案解析

2025污水处理基础试题及答案解析一、选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种污水处理工艺属于生物膜法？A.氧化沟B.生物接触氧化法C.序批式活性污泥法（SBR）D.厌氧消化池答案：B解析：生物膜法的核心是微生物附着在载体表面形成生物膜，通过生物膜与污水接触实现污染物降解。生物接触氧化法通过填充填料供微生物附着，属于典型生物膜法；氧化沟和SBR均为活性污泥法（悬浮生长系统），厌氧消化池主要用于污泥处理或高浓度有机废水的厌氧降解，不属于生物膜法。2.某城市污水厂进水BOD₅为200mg/L，经处理后出水BOD₅为10mg/L，其BOD₅去除率为？A.90%B.95%C.99%D.85%答案：B解析：去除率计算公式为（进水浓度-出水浓度）/进水浓度×100%，即（200-10）/200×100%=95%。3.以下哪项不是厌氧处理的特点？A.能耗低B.污泥产量少C.能直接去除氨氮D.可产生沼气答案：C解析：厌氧处理主要降解有机物（转化为甲烷和二氧化碳），但氨氮的去除需通过硝化（好氧）和反硝化（缺氧）过程，厌氧环境无法直接完成硝化反应，因此不能直接去除氨氮。4.活性污泥法中，污泥沉降比（SV₃₀）的测定时间通常为？A.10分钟B.30分钟C.60分钟D.120分钟答案：B解析：SV₃₀指混合液在1000mL量筒中静置30分钟后，沉淀污泥体积占总体积的百分比，是评估污泥沉降性能的关键指标，30分钟为标准测定时间。5.下列哪种设备用于调节污水的水量和水质？A.格栅B.沉砂池C.调节池D.二沉池答案：C解析：调节池的主要功能是平衡进水水量（均量）和水质（均质），避免后续处理单元受冲击负荷影响；格栅用于去除大颗粒悬浮物，沉砂池分离无机颗粒，二沉池用于泥水分离。6.生物脱氮过程中，硝化反应的主要微生物是？A.反硝化菌B.氨氧化菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）C.产甲烷菌D.聚磷菌答案：B解析：硝化反应分两步：氨氮（NH₄⁺-N）先被氨氧化菌氧化为亚硝酸盐（NO₂⁻-N），再被亚硝酸盐氧化菌氧化为硝酸盐（NO₃⁻-N）；反硝化菌负责将硝酸盐还原为氮气，产甲烷菌参与厌氧产甲烷，聚磷菌参与生物除磷。7.某污水处理厂采用A²/O工艺，其三个功能段依次为？A.厌氧-缺氧-好氧B.缺氧-厌氧-好氧C.好氧-缺氧-厌氧D.厌氧-好氧-缺氧答案：A解析：A²/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺中，厌氧段释磷，缺氧段反硝化脱氮，好氧段硝化、吸磷和降解有机物，是同步脱氮除磷的经典工艺。8.以下关于膜生物反应器（MBR）的描述，错误的是？A.膜组件替代二沉池B.污泥浓度（MLSS）可高达8000-12000mg/LC.出水水质差于传统活性污泥法D.易发生膜污染答案：C解析：MBR通过膜的高效截留作用，出水悬浮物（SS）几乎为0，水质优于传统活性污泥法；其他选项均为MBR的典型特点。9.测定水中化学需氧量（COD）时，常用的氧化剂是？A.高锰酸钾（酸性条件）B.重铬酸钾（强酸性条件）C.双氧水D.次氯酸钠答案：B解析：COD测定标准方法（GB11914-1989）采用重铬酸钾作为氧化剂，在强酸性条件下消解，通过滴定剩余氧化剂计算COD值；高锰酸钾法用于测定高锰酸盐指数（CODMn），适用于清洁地表水。10.污泥龄（SRT）是指？A.污泥在曝气池中的停留时间B.污泥在二沉池中的停留时间C.活性污泥总量与每日排放剩余污泥量的比值D.污水在处理系统中的总停留时间答案：C解析：污泥龄（固体停留时间）定义为反应器内活性污泥总量与每日排出系统的污泥量（包括剩余污泥和随出水流失的污泥）的比值，反映微生物在系统中的平均停留时间。二、判断题（每题1分，共10分）1.污水的pH值对微生物活性无影响。（）答案：×解析：微生物生长需适宜pH范围（通常6.5-8.5），pH过高或过低会抑制酶活性，影响处理效果。2.格栅的主要作用是去除污水中的溶解性有机物。（）答案：×解析：格栅用于拦截大颗粒悬浮物（如树枝、塑料），溶解性有机物需通过生物或化学方法去除。3.厌氧处理适用于高浓度有机废水（如食品加工废水）。（）答案：√解析：厌氧处理对高浓度有机废水（COD＞1000mg/L）处理效率高，且可回收沼气作为能源。4.好氧处理中，溶解氧（DO）应控制在0.5mg/L以下。（）答案：×解析：好氧微生物需充足DO，通常控制在2-4mg/L，DO过低会导致好氧菌死亡，污泥发黑发臭。5.生物除磷过程中，聚磷菌在厌氧段吸磷，好氧段释磷。（）答案：×解析：聚磷菌在厌氧段释磷（分解体内聚磷酸盐获取能量，吸收有机物），在好氧段过量吸磷（将磷以聚磷酸盐形式储存），最终通过排放剩余污泥实现除磷。6.沉淀池的表面负荷（q）越小，沉淀效果越好。（）答案：√解析：表面负荷（单位面积处理水量）越小，污水在池内停留时间越长，颗粒沉淀更彻底，沉淀效果越好。7.污泥膨胀主要表现为污泥沉降性能变差（SV₃₀升高），可能由丝状菌过度繁殖引起。（）答案：√解析：丝状菌大量繁殖会导致污泥结构松散，沉降困难，SV₃₀可达90%以上，是污泥膨胀的典型特征。8.消毒是污水处理的必要环节，所有污水厂均需设置消毒工艺。（）答案：×解析：根据排放标准（如《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002），一级A标准需消毒，一级B及以下标准可根据受纳水体环境要求选择是否消毒。9.总氮（TN）包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。（）答案：√解析：总氮是水中各种形态氮的总和，涵盖有机氮（如蛋白质）和无机氮（氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮）。10.污水处理厂的污泥含水率从99%降至95%，体积减少80%。（）答案：√解析：污泥体积与含水率的关系为V₁/V₂=（100-P₂）/（100-P₁），代入得V₁/V₂=（100-95）/（100-99）=5/1=5，即体积减少80%（从V到V/5，减少4/5）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述活性污泥法的基本原理及主要组成部分。答案：活性污泥法是利用悬浮生长的微生物（活性污泥）降解污水中有机物的生物处理技术。基本原理：污水与活性污泥混合形成混合液，在曝气池中通过好氧微生物的代谢作用，将有机物分解为CO₂和H₂O，同时合成新的微生物细胞；混合液经二沉池沉淀后，澄清液作为出水排放，沉淀的污泥部分回流至曝气池（维持污泥浓度），剩余部分作为剩余污泥排出。主要组成部分包括：曝气池（微生物反应场所）、二沉池（泥水分离）、污泥回流系统（维持污泥量）、曝气系统（提供DO和混合动力）。2.说明生物脱氮的主要步骤及各步骤的环境条件。答案：生物脱氮包括硝化和反硝化两个主要步骤：（1）硝化反应：氨氮（NH₄⁺-N）在好氧条件下，先由氨氧化菌（AOB）氧化为亚硝酸盐（NO₂⁻-N），再由亚硝酸盐氧化菌（NOB）氧化为硝酸盐（NO₃⁻-N）。环境条件：好氧（DO≥2mg/L）、中性偏碱（pH7.0-8.5）、适宜温度（20-30℃）。（2）反硝化反应：硝酸盐（NO₃⁻-N）或亚硝酸盐（NO₂⁻-N）在缺氧条件下，被反硝化菌还原为氮气（N₂）释放。环境条件：缺氧（DO≤0.5mg/L）、提供碳源（如污水中的有机物或外加甲醇）、适宜温度（20-25℃）。3.比较厌氧处理与好氧处理的优缺点。答案：优点对比：-厌氧处理：能耗低（无需曝气）、污泥产量少（仅为好氧的1/10-1/5）、可产生沼气（清洁能源）、适用于高浓度有机废水。-好氧处理：反应速度快、对低浓度有机物去除彻底、出水水质好（BOD₅可降至20mg/L以下）。缺点对比：-厌氧处理：启动时间长（需培养厌氧微生物）、对温度和pH敏感（最佳温度35℃或55℃）、不能直接去除氨氮和磷、出水需后续好氧处理。-好氧处理：能耗高（曝气占总能耗60%-70%）、污泥产量大（需额外处理）、对高浓度废水（COD＞5000mg/L）处理效率低。4.简述MBR工艺的核心优势及常见膜污染控制措施。答案：MBR（膜生物反应器）的核心优势：（1）膜分离替代二沉池，出水SS接近0，水质优于传统工艺；（2）污泥浓度（MLSS）高（8000-12000mg/L），反应器容积小，占地面积少；（3）污泥龄长，可降解难生物降解有机物；（4）剩余污泥量少（污泥龄长，微生物内源呼吸充分）。膜污染控制措施：（1）预处理：去除大颗粒悬浮物（如增设细格栅、混凝沉淀）；（2）优化运行参数：控制膜通量（避免过高）、维持适当DO（2-4mg/L）、定期反冲洗；（3）化学清洗：使用酸（如柠檬酸）或碱（如次氯酸钠）溶液清除无机或有机污染物；（4）生物调控：控制污泥混合液特性（如降低SMP和EPS浓度），避免微生物代谢产物附着膜表面。5.列举5种常见的污水处理水质指标，并说明其意义。答案：（1）BOD₅（5日生化需氧量）：表示污水中可生物降解有机物的含量，反映微生物对有机物的氧化分解能力，是评估生物处理效果的关键指标。（2）COD（化学需氧量）：表示污水中所有还原性物质（有机物和无机物）的总量，反映水体受污染程度，COD/BOD₅可判断污水可生化性（比值＞0.3时可生化性较好）。（3）SS（悬浮物）：指污水中不溶于水的固体物质，SS过高会堵塞管道、影响微生物活性，二沉池需重点控制SS。（4）NH₃-N（氨氮）：是水体富营养化的主要污染物之一，过高会抑制微生物活性，需通过硝化反应去除。（5）TP（总磷）：包括有机磷和无机磷，是藻类繁殖的限制因子，过量会导致水体富营养化，需通过生物除磷或化学除磷去除。四、计算题（每题10分，共30分）1.某城市污水处理厂设计流量Q=50000m³/d，进水BOD₅=250mg/L，出水BOD₅=10mg/L，采用传统活性污泥法，污泥负荷Ns=0.3kgBOD₅/(kgMLSS·d)，MLSS=3000mg/L，计算曝气池容积V。解：污泥负荷公式：Ns=Q×S₀/(V×X)其中，S₀为进水BOD₅浓度（kg/m³），X为MLSS浓度（kg/m³）。转换单位：S₀=250mg/L=0.25kg/m³，X=3000mg/L=3kg/m³，Q=50000m³/d。代入公式得：0.3=（50000×0.25）/(V×3)解得：V=（50000×0.25）/(0.3×3)=（12500）/0.9≈13888.89m³答：曝气池容积约为13889m³。2.某污水厂二沉池表面负荷q=1.5m³/(m²·h)，设计流量Q=40000m³/d，计算二沉池的表面积A（保留两位小数）。解：表面负荷公式：q=Q/A需统一时间单位：Q=40000m³/d=40000/24≈1666.67m³/h代入公式得：1.5=1666.67/A解得：A=1666.67/1.5≈1111.11m²答：二沉池表面积约为1111.11m²。3.某厌氧反应器处理高浓度有机废