2025年职业技能《污水处理工高级工》技术及理论知识试题库与答案

2025年职业技能《污水处理工高级工》技术及理论知识试题库与答案一、选择题（一）单选题1.污水中氮的存在形式主要有（）。A.有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮B.有机氮、氨氮、硫化物氮、硝酸盐氮C.有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、磷酸盐氮D.有机氮、氨氮、硫化物氮、磷酸盐氮答案：A解析：污水中氮的存在形式主要包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。有机氮是含氮有机物中的氮；氨氮是游离氨和铵离子形式存在的氮；亚硝酸盐氮和硝酸盐氮是氮在不同氧化态下的无机物形式。硫化物氮和磷酸盐氮不属于污水中氮的主要存在形式。2.活性污泥法处理污水，曝气池中的微生物主要以（）为主。A.好氧菌B.厌氧菌C.兼性菌D.放线菌答案：A解析：活性污泥法是好氧处理工艺，曝气池通过曝气向污水中充入氧气，为微生物提供适宜的好氧环境，所以曝气池中的微生物主要以好氧菌为主。厌氧菌在厌氧环境中生存，兼性菌在有氧和无氧环境都能生存，但在活性污泥法曝气池中不是主要的微生物类型。放线菌虽然也是微生物的一种，但不是活性污泥法曝气池中的主要微生物。3.反渗透膜的孔径一般为（）。A.0.1-1μmB.1-10nmC.0.1-1nmD.10-100nm答案：C解析：反渗透膜的孔径非常小，一般在0.1-1nm之间。这个孔径大小可以截留水中的大部分溶解盐、有机物、微生物等杂质，实现对水的高度净化。选项A的孔径范围对应的是微滤膜；选项B的孔径范围接近超滤膜；选项D的孔径范围也不符合反渗透膜的特点。4.污水中重金属离子的去除方法不包括（）。A.化学沉淀法B.离子交换法C.生物膜法D.吸附法答案：C解析：化学沉淀法是通过向污水中加入沉淀剂，使重金属离子形成沉淀而去除；离子交换法利用离子交换树脂与重金属离子进行交换反应来去除；吸附法是利用吸附剂吸附重金属离子。而生物膜法主要是用于去除污水中的有机物和部分氮、磷等营养物质，不是专门用于去除重金属离子的方法。5.污泥脱水前调理的目的是（）。A.使污泥中的水分更容易分离B.增加污泥的体积C.提高污泥的活性D.降低污泥的密度答案：A解析：污泥脱水前调理的主要目的是改善污泥的脱水性能，使污泥中的水分更容易与污泥固体分离。调理过程通常是向污泥中加入化学药剂，改变污泥的物理和化学性质，破坏污泥胶体结构，降低污泥的比阻，从而提高脱水效率。调理不会增加污泥的体积，也不是为了提高污泥的活性或降低污泥的密度。（二）多选题1.污水处理厂常用的消毒方法有（）。A.紫外线消毒B.臭氧消毒C.液氯消毒D.二氧化氯消毒答案：ABCD解析：紫外线消毒利用紫外线的杀菌作用，破坏微生物的核酸结构，达到消毒目的；臭氧消毒具有强氧化性，能快速杀灭水中的细菌、病毒等微生物；液氯消毒是通过向水中投加液氯，生成次氯酸等强氧化性物质进行消毒；二氧化氯消毒也是利用其强氧化性来杀灭微生物。这几种方法在污水处理厂都有广泛应用。2.影响活性污泥法处理效果的因素有（）。A.水温B.pH值C.溶解氧D.污泥回流比答案：ABCD解析：水温会影响微生物的代谢活性，适宜的水温有利于微生物的生长和代谢；pH值会影响微生物的生存环境，不同的微生物对pH值有一定的适应范围；溶解氧是好氧微生物生存和代谢的必要条件，充足的溶解氧有助于有机物的分解；污泥回流比影响曝气池中污泥的浓度和活性，合适的污泥回流比可以保证处理效果的稳定。3.下列属于污水处理中常用的混凝剂有（）。A.硫酸铝B.聚合氯化铝C.聚丙烯酰胺D.三氯化铁答案：ABD解析：硫酸铝、聚合氯化铝和三氯化铁都是常用的无机混凝剂，它们在水中水解后可以形成带正电荷的胶体颗粒，中和水中胶体颗粒的负电荷，使胶体颗粒凝聚沉淀。聚丙烯酰胺是一种有机高分子絮凝剂，主要起助凝作用，帮助已经凝聚的颗粒进一步形成更大的絮体，不属于混凝剂。4.污水生物处理中，常见的微生物有（）。A.细菌B.真菌C.原生动物D.后生动物答案：ABCD解析：在污水生物处理系统中，细菌是主要的分解者，能够分解有机物；真菌可以分解一些难降解的有机物；原生动物以细菌等为食，对水质有一定的指示作用；后生动物如轮虫、线虫等也会在处理系统中出现，它们可以捕食原生动物等，维持生态系统的平衡。5.污泥的处理处置方法有（）。A.填埋B.焚烧C.堆肥D.土地利用答案：ABCD解析：填埋是将污泥直接填埋在指定的填埋场，但需要注意防止对土壤和地下水的污染；焚烧可以使污泥体积大幅减小，并回收能量，但需要处理好焚烧产生的废气；堆肥是将污泥与其他有机物料混合，通过微生物发酵制成有机肥料；土地利用是将处理后的污泥用于农业、林业等领域，提高土壤肥力，但要控制污泥中的有害物质含量。二、判断题1.污水处理中，厌氧处理可以去除污水中的大部分有机物，所以不需要好氧处理。（）答案：错误解析：厌氧处理虽然可以去除污水中的部分有机物，但厌氧处理后的出水往往还含有一定量的有机物、氨氮等污染物，不能达到排放标准。好氧处理可以进一步分解剩余的有机物，去除氨氮等营养物质，提高出水水质。因此，在实际污水处理中，常常将厌氧处理和好氧处理结合使用。2.反渗透膜可以截留所有的溶解盐和有机物。（）答案：错误解析：反渗透膜虽然具有很高的截留率，但并不能截留所有的溶解盐和有机物。一些小分子的有机物和溶解性气体可能会透过反渗透膜，而且反渗透膜的截留性能也会受到膜的质量、运行条件等因素的影响。3.污泥的含水率越高，其脱水性能越好。（）答案：错误解析：污泥的含水率越高，说明污泥中水分含量越多，水分与污泥固体的结合力越强，脱水越困难，脱水性能越差。一般来说，需要通过调理等方法降低污泥的比阻，改善其脱水性能。4.污水处理厂的格栅主要作用是去除污水中的漂浮物和悬浮物。（）答案：正确解析：格栅是污水处理厂的第一道预处理设施，其主要作用是拦截污水中的较大漂浮物和悬浮物，如树枝、塑料瓶、纤维等，防止这些物质进入后续处理单元，损坏设备或影响处理效果。5.活性污泥法中，污泥龄越长，处理效果越好。（）答案：错误解析：污泥龄是指曝气池中活性污泥在系统中的平均停留时间。适当延长污泥龄可以使微生物有足够的时间分解有机物，提高处理效果，但污泥龄过长会导致污泥老化，活性降低，还可能导致污泥膨胀等问题，影响处理效果。因此，需要根据水质和处理要求选择合适的污泥龄。三、简答题1.简述活性污泥法的基本原理。答：活性污泥法是利用活性污泥中的微生物群体来分解污水中的有机物。活性污泥是由细菌、真菌、原生动物和后生动物等微生物群体与污水中的有机和无机悬浮物凝聚在一起形成的絮状体。在曝气池中，通过曝气向污水中充入氧气，为好氧微生物提供生存和代谢的条件。微生物以污水中的有机物为食物，进行新陈代谢，将有机物分解为二氧化碳和水等无机物，从而使污水得到净化。同时，微生物在代谢过程中会不断生长繁殖，产生新的活性污泥。部分活性污泥通过污泥回流系统回到曝气池中，维持曝气池中污泥的浓度；剩余的活性污泥则作为剩余污泥排出系统。2.简述污水处理中消毒的目的和常用方法。答：消毒的目的是杀灭污水中的致病微生物，防止疾病的传播。经过生物处理后的污水中仍然可能含有大量的细菌、病毒等致病微生物，如果直接排放到环境中，会对人类健康和生态环境造成威胁。常用的消毒方法有：（1）液氯消毒：液氯具有杀菌能力强、成本低等优点。液氯在水中水解生成次氯酸和次氯酸根离子，它们具有强氧化性，能够破坏微生物的细胞壁和核酸，从而达到杀菌的目的。但液氯消毒会产生氯代有机物等副产物，可能对环境和人体健康有一定的危害。（2）二氧化氯消毒：二氧化氯具有强氧化性，杀菌效果好，且不会产生氯代有机物等副产物。它可以快速杀灭细菌、病毒、芽孢等各种微生物，在饮用水和污水处理中应用越来越广泛。（3）臭氧消毒：臭氧具有极强的氧化性，消毒速度快，杀菌效率高，能够分解水中的有机物和异味物质。但臭氧消毒设备投资大，运行成本高，且臭氧不稳定，需要现场制备。（4）紫外线消毒：紫外线能够破坏微生物的核酸结构，使其失去繁殖和生存能力。紫外线消毒具有操作简单、无二次污染等优点，但紫外线穿透能力弱，对悬浮物较多的污水消毒效果不佳。3.简述污泥脱水的方法和原理。答：污泥脱水的目的是降低污泥的含水率，减少污泥的体积，便于污泥的运输和处置。常用的污泥脱水方法有以下几种：（1）自然干化法：原理是将污泥放置在干化场中，通过自然蒸发和渗透作用使污泥中的水分逐渐减少。干化场通常由不透水的底和排水系统组成，污泥在干化场中经过数天至数周的时间，水分逐渐蒸发和渗透到地下，使污泥的含水率降低到一定程度。自然干化法操作简单、成本低，但占地面积大，脱水时间长，受气候条件影响大。（2）机械脱水法：-真空过滤脱水：利用真空泵在过滤介质一侧形成负压，使污泥中的水分通过过滤介质被吸出，固体颗粒则留在过滤介质上形成滤饼。真空过滤脱水设备有转鼓真空过滤机等，适用于污泥量较大的场合。-压滤脱水：通过机械压力将污泥中的水分挤出。常见的压滤设备有板框压滤机和带式压滤机。板框压滤机是通过液压装置对滤板施加压力，使污泥在滤板之间被挤压脱水；带式压滤机是将污泥夹在两条滤带之间，通过滚轮的挤压和张力作用使污泥脱水。-离心脱水：利用离心机的高速旋转产生的离心力，使污泥中的水分和固体颗粒分离。离心脱水设备具有处理能力大、占地面积小等优点，但设备投资和运行成本较高。4.简述污水处理中混凝沉淀的原理和作用。答：混凝沉淀的原理是通过向污水中加入混凝剂，使污水中的胶体颗粒和细小悬浮物失去稳定性，相互凝聚形成较大的絮体，然后在重力作用下沉淀分离。混凝剂在水中水解后会形成带正电荷的胶体颗粒或离子，它们可以中和污水中胶体颗粒表面的负电荷，降低胶体颗粒之间的静电排斥力，使胶体颗粒能够相互靠近并凝聚。同时，混凝剂水解产生的聚合物还可以通过吸附架桥作用，将多个胶体颗粒连接在一起，形成更大的絮体。混凝沉淀的作用主要有：（1）去除悬浮物和胶体物质：可以有效去除污水中的悬浮物、胶体颗粒，降低污水的浊度，使水变得澄清。（2）去除部分有机物：一些有机物会附着在胶体颗粒表面，通过混凝沉淀可以将这些有机物一并去除，降低污水中的化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）。（3）去除部分重金属离子：某些重金属离子可以与混凝剂形成沉淀，从而被去除。（4）为后续处理单元创造条件：混凝沉淀可以减轻后续处理单元的负荷，提高处理效果。例如，在生物处理前进行混凝沉淀，可以减少悬浮物对生物处理系统的影响；在深度处理中，混凝沉淀可以作为预处理步骤，提高后续过滤、膜分离等工艺的效率。5.简述污水生物脱氮的原理和主要工艺。答：污水生物脱氮的原理是将污水中的含氮化合物通过微生物的作用转化为氮气而去除。主要包括氨化、硝化和反硝化三个过程。（1）氨化作用：污水中的有机氮在微生物的作用下分解为氨氮。这一过程可以在好氧或厌氧条件下进行，主要由异养微生物完成。（2）硝化作用：在好氧条件下，氨氮在亚硝酸菌和硝酸菌的作用下分别被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。亚硝酸菌将氨氮氧化为亚硝酸盐，硝酸菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。硝化作用需要充足的溶解氧和适宜的温度、pH值等条件。（3）反硝化作用：在缺氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气。反硝化细菌以有机物为碳源和能源，将硝酸盐中的氮转化为氮气释放到大气中。主要工艺有：（1）A/O工艺（缺氧-好氧工艺）：污水先进入缺氧池，在缺氧条件下进行反硝化反应，将硝酸盐和亚硝酸盐还原为氮气；然后进入好氧池，进行硝化反应，将氨氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐。部分好氧池的混合液回流到缺氧池，为反硝化反应提供硝酸盐。（2）A²/O工艺（厌氧-缺氧-好氧工艺）：在A/O工艺的基础上增加了厌氧池。污水先进入厌氧池，释放磷；然后进入缺氧池进行反硝化反应；最后进入好氧池进行硝化和吸磷反应。该工艺可以同时实现脱氮和除磷。（3）SBR工艺（序批式活性污泥法）：该工艺是在一个反应池中按时间顺序进行进水、曝气、沉淀、排水等操作。在曝气阶段进行硝化反应，在非曝气阶段进行反硝化反应，通过控制运行时间和条件，可以实现生物脱氮。四、计算题1.某污水处理厂日处理污水量为5000m³，进水化学需氧量（COD）浓度为300mg/L，出水COD浓度为50mg/L，计算该污水处理厂每天去除的COD量。解：首先将污水量的单位转换为升，因为1m³=1000L，所以5000m³=5000×1000=5×10⁶L。进水COD的质量=进水COD浓度×污水量=300mg/L×5×10⁶L=1.5×10⁹mg=1500kg出水COD的质量=出水COD浓度×污水量=50mg/L×5×10⁶L=2.5×10⁸mg=250kg每天去除的COD量=进水COD的质量-出水COD的质量=1500kg-250kg=1250kg答：该污水处理厂每天去除的COD量为1250kg。2.某活性污泥法曝气池，有效容积为1000m³，进水流量为200m³/d，进水BOD₅浓度为200mg/L，出水BOD₅浓度为20mg/L，污泥回流比为0.5，求曝气池中活性污泥的浓度（以MLSS计）和污泥负荷。解：（1）计算去除的BOD₅量进水BOD₅的质量=进水BOD₅浓度×进水流量=200mg/L×200m³/d×1000L/m³=4×10⁷mg/d=40kg/d出水BOD₅的质量=出水BOD₅浓度×进水流量=20mg/L×200m³/d×1000L/m³=4×10⁶mg/d=4kg/d去除的BOD₅量=进水BOD₅的质量-出水BOD₅的质量=40kg/d-4kg/d=36kg/d（2）计算曝气池中混合液的流量设进水流量为Q，污泥回流比为R，则混合液流量Qₘ=Q(1+R)=200m³/d×(1+0.5)=300m³/d（3）计算曝气池中活性污泥的浓度（MLSS）假设污泥的去除效率与BOD₅的去除效率成正比，且污泥在曝气池中处于稳定状态。根据公式：去除的BOD₅量=污泥负荷×MLSS×曝气池有效容积污泥负荷一般取值范围较广，这里假设污泥负荷Nₛ=0.2kgBOD₅/(kgMLSS·d)则MLSS=去除的BOD₅量/(污泥负荷×曝气池有效容积)=36kg/d/