2025年水处理工艺试题及答案

2025年水处理工艺试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某城镇污水处理厂进水SS浓度为280mg/L，经初沉池处理后SS去除率为65%，则初沉池出水SS浓度约为（）A.98mg/LB.112mg/LC.145mg/LD.182mg/L2.以下哪种设备不属于物理处理单元的核心设备？（）A.微孔曝气器B.转鼓格栅C.斜管沉淀池D.气浮机3.采用PAC（聚合氯化铝）作为混凝剂时，最佳pH范围通常为（）A.4-5B.6-7C.8-9D.10-114.活性污泥法中，SVI（污泥体积指数）的合理范围一般为（）A.50-150mL/gB.150-250mL/gC.250-350mL/gD.350-450mL/g5.关于MBR（膜生物反应器）工艺，以下描述错误的是（）A.能实现污泥龄与水力停留时间的分离B.出水悬浮物浓度可接近0mg/LC.膜组件需定期进行化学清洗D.对氨氮的去除效果低于传统活性污泥法6.厌氧生物处理中，产甲烷菌的最适温度范围是（）A.5-15℃B.20-30℃C.35-38℃D.50-55℃7.反渗透（RO）膜分离过程中，操作压力一般需达到（）A.0.1-0.5MPaB.1.0-1.5MPaC.2.0-4.0MPaD.5.0-8.0MPa8.某工业废水含Cr(VI)浓度为50mg/L，采用亚铁还原法处理时，理论上FeSO₄·7H₂O的最小投加量约为（）（Cr原子量52，Fe原子量56，S原子量32，O原子量16，H原子量1）A.200mg/LB.450mg/LC.700mg/LD.950mg/L9.以下哪种深度处理工艺主要用于去除溶解性有机物？（）A.砂滤B.臭氧-生物活性炭（O₃-BAC）C.化学除磷D.紫外线消毒10.污泥厌氧消化过程中，挥发性脂肪酸（VFA）与碱度的比值应控制在（）A.<0.3B.0.3-0.6C.0.6-0.9D.>1.0二、填空题（每空1分，共20分）1.格栅按清渣方式分为人工清渣格栅和__________格栅，其主要作用是去除污水中__________的悬浮物。2.沉淀池的表面负荷（q）是指单位时间内通过单位沉淀池表面积的__________，单位为__________。3.生物脱氮过程包括__________、__________和__________三个阶段，其中__________阶段需要严格厌氧环境。4.化学除磷常用的药剂有铝盐、铁盐和__________，反应提供的磷酸盐沉淀物主要通过__________工艺去除。5.膜分离技术中，微滤（MF）的截留粒径范围为__________，纳滤（NF）可去除__________和部分__________。6.污泥脱水的主要目的是降低污泥的__________，常用的脱水设备有__________、板框压滤机和__________。7.再生水回用于景观环境用水时，需控制的关键指标包括__________、__________和粪大肠菌群数。8.新型生物脱氮工艺中，__________（简称Anammox）可在厌氧条件下将氨氮与亚硝酸盐氮直接转化为氮气，显著降低__________消耗。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述混凝过程的主要机理及影响混凝效果的关键因素。2.活性污泥法中，污泥膨胀的主要原因及控制措施有哪些？3.比较传统活性污泥法与氧化沟工艺的异同点，说明氧化沟的优势。4.简述臭氧氧化在水处理中的主要应用场景及其优缺点。5.膜污染是膜分离工艺的常见问题，列举膜污染的主要类型并说明控制措施。四、计算题（每题10分，共30分）1.某城市污水处理厂设计规模为5万m³/d，进水BOD₅浓度为200mg/L，要求出水BOD₅≤20mg/L。采用传统活性污泥法，污泥负荷（Ns）取0.3kgBOD₅/(kgMLSS·d)，MLSS浓度为3000mg/L，计算曝气池的有效容积（V）及污泥回流比（R）。（假设污泥回流浓度Xr=10000mg/L）2.某电镀废水含氰化物（CN⁻）浓度为30mg/L，采用碱性氯化法分两步处理：第一步投加Cl₂将CN⁻氧化为CNO⁻（反应式：CN⁻+Cl₂+2OH⁻=CNO⁻+2Cl⁻+H₂O），第二步投加过量Cl₂将CNO⁻进一步氧化为N₂和CO₂（反应式：2CNO⁻+3Cl₂+4OH⁻=N₂↑+2CO₂↑+6Cl⁻+2H₂O）。计算两步反应的理论Cl₂总投加量（mg/L）。（C原子量12，N原子量14，O原子量16，Cl原子量35.5）3.某印染废水处理站采用UASB（上流式厌氧污泥床）反应器，进水COD浓度为4000mg/L，流量为2000m³/d，反应器容积为1500m³，COD去除率为80%。计算反应器的容积负荷（Nv）和水力停留时间（HRT）。五、案例分析题（20分）某工业园区拟新建一座综合污水处理厂，服务对象包括化工、电镀、印染三类企业，设计规模为3万m³/d。进水水质如下：COD=1200mg/L，BOD₅=450mg/L，SS=300mg/L，NH₃-N=50mg/L，TP=8mg/L，Cr(VI)=3mg/L，pH=6.5-8.0。出水需满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准（COD≤50mg/L，BOD₅≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH₃-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L，Cr(VI)≤0.05mg/L）。请设计该污水处理厂的工艺流程（需明确各单元的主要功能），并针对重金属（Cr(VI)）和总磷的去除提出具体技术方案。答案一、单项选择题1.A2.A3.B4.A5.D6.C7.C8.B9.B10.A二、填空题1.机械清渣；较大颗粒2.污水体积；m³/(m²·h)3.氨化；硝化；反硝化；反硝化4.石灰；沉淀/过滤5.0.1-10μm；二价及以上离子；有机物6.含水率；离心脱水机；带式压滤机7.浊度；溶解氧（或COD、BOD等合理指标）8.厌氧氨氧化；碳源三、简答题1.混凝机理包括压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、网捕卷扫。影响因素：水温、pH值、混凝剂种类与投加量、水力条件（搅拌强度与时间）、水中杂质性质与浓度。2.污泥膨胀主要原因：丝状菌过度繁殖（如低溶解氧、低F/M比、高碳水化合物废水）；非丝状菌膨胀（如高浓度有机物导致污泥结合水过多）。控制措施：调整工艺参数（提高DO、控制F/M）、投加化学药剂（如Cl₂抑制丝状菌）、改善进水水质（均衡营养）。3.相同点：均属活性污泥法，利用微生物降解有机物。不同点：氧化沟采用延时曝气，污泥龄长，可同时脱氮；传统活性污泥法污泥龄较短，需单独设置脱氮单元。优势：流程简单（无初沉池和污泥消化池）、抗冲击负荷强、脱氮效果好、运行管理方便。4.应用场景：消毒、降解难生物降解有机物、脱色除臭、预处理提高可生化性。优点：氧化能力强、无二次污染（分解为O₂）、反应速度快。缺点：投资和运行成本高、需配套O₃发生设备、对某些有机物（如长链烷烃）降解不彻底。5.膜污染类型：有机污染（溶解性有机物吸附）、无机污染（钙镁离子结垢）、生物污染（微生物附着生长）。控制措施：预处理（降低进水污染物浓度）、优化操作条件（调整膜通量、错流速度）、定期清洗（物理反洗+化学清洗）、选择抗污染膜材料。四、计算题1.曝气池容积V=Q·S₀/(Ns·X)=50000×200/(0.3×3000)=11111.1m³（约11111m³）。污泥回流比R=X/(Xr-X)=3000/(10000-3000)=0.428（约42.8%）。2.第一步反应：CN⁻分子量26，Cl₂分子量71。30mg/LCN⁻物质的量=30×10⁻³/26=1.154×10⁻³mol/L。需Cl₂物质的量=1.154×10⁻³mol/L，质量=1.154×10⁻³×71=81.9mg/L。第二步反应：2molCNO⁻需3molCl₂，CNO⁻分子量42（C=12,N=14,O=16）。30mg/LCN⁻提供CNO⁻质量=30×42/26=48.46mg/L，物质的量=48.46×10⁻³/42=1.154×10⁻³mol/L。需Cl₂物质的量=1.154×10⁻³×3/2=1.731×10⁻³mol/L，质量=1.731×10⁻³×71=122.9mg/L。总Cl₂投加量=81.9+122.9=204.8mg/L（约205mg/L）。3.容积负荷Nv=Q·S₀·η/V=2000×4000×0.8/1500=4266.7g/(m³·d)=4.27kgCOD/(m³·d)。水力停留时间HRT=V/Q=1500/2000=0.75d=18h。五、案例分析题工艺流程：预处理（格栅+沉砂池）→重金属预处理（还原反应池+沉淀池）→调节池（均质均量）→生物处理（A²/O工艺：厌氧释磷、缺氧反硝化、好氧硝化及吸磷）