2025年水处理试题及答案

2025年水处理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20题，40分）1.某城镇污水处理厂进水BOD₅为200mg/L，SS为250mg/L，氨氮为35mg/L，总磷为4.5mg/L。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，出水氨氮浓度应不高于（）。A.5mg/L（水温＞12℃）B.8mg/L（水温≤12℃）C.15mg/L（水温＞12℃）D.10mg/L（水温≤12℃）2.以下哪种药剂属于有机高分子混凝剂？（）A.聚合氯化铝（PAC）B.聚丙烯酰胺（PAM）C.硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）D.漂白粉（Ca(ClO)₂）3.活性污泥法中，污泥龄（SRT）是指（）。A.曝气池中污泥总量与每日排出污泥量的比值B.混合液在曝气池中的停留时间C.污泥在二沉池中的沉淀时间D.污泥从生成到排出系统的平均时间4.反渗透（RO）膜分离过程中，驱动水透过膜的主要动力是（）。A.浓度差B.压力差C.电势差D.温度差5.以下哪项不是生物脱氮的关键步骤？（）A.硝化反应（NH₄⁺→NO₂⁻→NO₃⁻）B.反硝化反应（NO₃⁻→N₂）C.氨化反应（有机氮→NH₄⁺）D.同化作用（NH₄⁺→微生物细胞）6.某工业废水pH=11.5，需调节至中性，最经济的中和药剂是（）。A.盐酸（HCl）B.硫酸（H₂SO₄）C.二氧化碳（CO₂）D.石灰（CaO）7.膜生物反应器（MBR）中，膜组件的主要作用是（）。A.替代二沉池实现泥水分离B.强化有机物降解C.促进硝化反应D.去除重金属离子8.以下哪种消毒方法在水中不会产生三卤甲烷（THMs）副产物？（）A.液氯消毒B.二氧化氯消毒C.紫外线消毒D.臭氧消毒9.混凝过程中，“压缩双电层”机理主要适用于（）。A.高浓度悬浮物废水B.胶体颗粒带负电的废水C.溶解性有机物含量高的废水D.重金属离子废水10.某污水厂采用A²/O工艺（厌氧-缺氧-好氧），其主要功能是（）。A.强化有机物去除B.同步脱氮除磷C.提高污泥沉降性能D.降低运行能耗11.以下关于超滤（UF）和微滤（MF）的描述，错误的是（）。A.超滤截留分子量范围为10³~10⁶DaB.微滤膜孔径大于超滤膜C.两者均能有效去除病毒D.微滤主要用于去除悬浮物和细菌12.计算污泥容积指数（SVI）时，需测定的参数是（）。A.MLSS（混合液悬浮固体浓度）和30min污泥沉降比（SV₃₀）B.MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）和SV₃₀C.MLSS和污泥龄（SRT）D.MLVSS和污泥负荷（F/M）13.以下哪种工艺属于物理化学处理法？（）A.生物接触氧化法B.电絮凝法C.活性污泥法D.厌氧消化法14.某电镀废水含Cr⁶⁺浓度为50mg/L，最适宜的处理方法是（）。A.中和沉淀法B.还原沉淀法（Cr⁶⁺→Cr³⁺后沉淀）C.离子交换法D.膜分离法15.曝气池中溶解氧（DO）浓度过低会导致（）。A.硝化反应受阻B.污泥膨胀C.反硝化反应增强D.有机物降解速率加快16.以下关于反渗透浓水的描述，正确的是（）。A.浓水含盐量低于进水B.浓水可直接排放至地表水体C.浓水需进一步处理或回用D.浓水COD浓度一定高于进水17.吸附法处理废水时，活性炭的再生方法不包括（）。A.热再生法B.化学再生法C.生物再生法D.冷冻再生法18.以下哪项是评价混凝效果的关键指标？（）A.出水pHB.浊度去除率C.溶解氧浓度D.污泥产率19.某城市污水厂升级改造，需将一级B标准（COD≤60mg/L）提升至一级A标准（COD≤50mg/L），最经济有效的措施是（）。A.增加曝气池容积B.投加粉末活性炭强化吸附C.增设反硝化滤池D.更换高效曝气头20.以下关于污泥厌氧消化的描述，错误的是（）。A.消化温度分为中温（35℃）和高温（55℃）B.沼气主要成分为CH₄（50%~70%）和CO₂（30%~50%）C.消化后污泥稳定化程度降低D.需控制pH在6.5~7.5范围内二、填空题（每空1分，共10题，20分）1.水中的溶解氧（DO）是指溶解于水中的分子态氧，其浓度通常以______表示（单位）。2.混凝过程分为三个阶段：______、______和______。3.生物脱氮过程中，硝化反应的主要微生物是______，反硝化反应的主要微生物是______。4.膜污染主要分为______、______和______三类。5.石灰软化法中，投加石灰的主要作用是去除水中的______硬度（填“碳酸盐”或“非碳酸盐”）。6.活性污泥的组成包括：______、______、______和______。7.消毒副产物（DBPs）中，三卤甲烷（THMs）的主要前体物是水中的______。8.反渗透膜的脱盐率计算公式为：脱盐率=（1-______）×100%。9.厌氧生物处理的三个阶段是：______、______和______。10.城镇污水处理厂污泥脱水后，含水率一般需降至______以下（填百分比）。三、简答题（每题6分，共5题，30分）1.简述混凝剂的作用机理，并列举三种常用无机混凝剂。2.比较传统活性污泥法与SBR（序批式活性污泥法）的工艺特点，说明SBR的优势。3.分析污水生物除磷的原理，指出影响除磷效果的主要因素。4.简述反渗透（RO）系统运行中常见的问题及应对措施。5.某工业废水COD=1500mg/L，BOD₅=300mg/L，SS=800mg/L，pH=2.5。请设计一套完整的处理工艺流程（需注明各单元的作用），并说明选择依据。四、计算题（每题10分，共2题，20分）1.某城镇污水处理厂设计规模为5×10⁴m³/d，进水BOD₅=200mg/L，出水BOD₅=10mg/L，采用传统活性污泥法，污泥负荷（F/M）=0.2kgBOD₅/(kgMLSS·d)，MLSS=3000mg/L。计算曝气池的有效容积（单位：m³）。2.某反渗透系统进水TDS（总溶解固体）=2000mg/L，产水流量=80m³/h，浓水流量=20m³/h，产水TDS=50mg/L。计算：（1）系统回收率；（2）浓水TDS浓度（假设盐的透过率忽略不计）。五、案例分析题（20分）某城市污水处理厂采用A²/O工艺，设计规模为10×10⁴m³/d，进水水质：COD=350mg/L，BOD₅=180mg/L，SS=220mg/L，NH₄⁺-N=30mg/L，TP=5mg/L。近期监测发现出水NH₄⁺-N=12mg/L（标准≤5mg/L），TP=1.5mg/L（标准≤0.5mg/L），其他指标达标。问题：（1）分析出水氨氮超标的可能原因；（2）分析出水总磷超标的可能原因；（3）提出针对性的整改措施。参考答案一、单项选择题1-5：ABDBA6-10：CACBB11-15：CABBA16-20：CDBBC二、填空题1.mg/L2.凝聚、絮凝、沉淀（或压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥）3.硝化细菌（亚硝酸菌、硝酸菌）、反硝化细菌4.有机污染、无机污染、生物污染5.碳酸盐6.活性微生物、微生物代谢产物、吸附的有机物、无机悬浮物7.天然有机物（NOM）或腐殖质8.产水TDS/进水TDS9.水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段10.80%三、简答题1.混凝剂作用机理：主要包括压缩双电层（通过投加电解质降低胶体ζ电位）、吸附电中和（胶体吸附异号离子或高分子物质后电位降低）、吸附架桥（高分子混凝剂通过吸附胶体形成“桥联”）、网捕卷扫（金属氢氧化物沉淀网捕胶体）。常用无机混凝剂：聚合氯化铝（PAC）、硫酸铝（Al₂(SO₄)₃）、三氯化铁（FeCl₃）。2.传统活性污泥法特点：连续进水、连续出水，需设置二沉池和污泥回流系统，工艺稳定但灵活性差。SBR特点：间歇运行（进水→反应→沉淀→排水→闲置），无需二沉池，污泥回流比低，可通过时间控制实现脱氮除磷。优势：占地小、投资低、抗冲击负荷能力强、可灵活调整反应阶段（如延长曝气时间强化硝化）。3.生物除磷原理：聚磷菌（PAOs）在厌氧段释放磷（分解胞内聚磷酸盐获取能量，吸收挥发性脂肪酸VFA），在好氧段过量摄取磷（合成聚磷酸盐），最终通过剩余污泥排放实现除磷。影响因素：厌氧段ORP（氧化还原电位，需≤-200mV）、碳源（VFA含量，BOD₅/TP≥20）、污泥龄（SRT不宜过长，否则聚磷菌被淘洗）、溶解氧（好氧段DO≥2mg/L，厌氧段DO≤0.2mg/L）。4.常见问题及措施：-膜污染（通量下降）：定期化学清洗（酸洗除无机垢，碱洗除有机物），优化预处理（加阻垢剂、保安过滤）。-结垢（CaCO₃、CaSO₄）：控制回收率（避免超过设计值），投加阻垢剂（如六偏磷酸钠）。-微生物污染：定期杀菌（如投加次氯酸钠），保持系统清洁。-产水水质下降：检查膜元件是否破损（通过压力测试），调整运行压力或浓水排放量。5.工艺流程设计：调节池（均化水质水量，pH=2.5需中和）→中和池（投加石灰或NaOH调节pH至6~9）→混凝沉淀池（投加PAC+PAM去除SS和部分COD）→水解酸化池（将难降解有机物转化为VFA，提高B/C比，BOD₅/COD=0.2→0.3~0.4）→好氧生物池（活性污泥法或生物接触氧化法降解BOD₅）→二沉池（泥水分离）→出水。选择依据：原水pH低需中和；SS高需混凝沉淀；B/C=0.2（可生化性差）需水解酸化提高可生化性；COD=1500mg/L（中高浓度）适合生物处理。四、计算题1.曝气池容积计算：BOD₅去除量=（200-10）×10⁻³kg/m³×5×10⁴m³/d=9500kg/d污泥负荷F/M=BOD₅去除量/(MLSS×V)→V=BOD₅去除量/(F/M×MLSS)MLSS=3000mg/L=3kg/m³V=9500/(0.2×3)=15833.3m³（约15833m³）2.反渗透计算：（1）回收率=产水流量/(产水+浓水流量)=80/(80+20)=80%（2）进水盐量=产水盐量+浓水盐量2000×(80+20)=50×80+浓水TDS×202000×100=4000+20×浓水TDS浓水TDS=(200000-4000)/20=196000/20=9800mg/L五、案例分析题（1）氨氮超标原因：-好氧段溶解氧不足（DO＜2mg/L，硝化细菌活性受抑制）；-污泥龄（SRT）过短（硝化细菌世代周期长，SRT需＞10d）；-进水碳氮比（C/N）过低（BOD₅/N＜4，反硝化消耗碳源后，硝化段碳源不足，异养菌与硝化菌竞争）；-水温过低（＜15℃，硝化速率下降）；-污泥回流比过高（携带大量硝酸盐进入厌氧段，抑制聚磷菌释磷，间接影响系统平衡）。（2）总磷超标原因：-厌氧段溶解氧过高（DO＞0.2mg/L，聚磷菌无法有效释磷）；-进水碳源不足（BOD₅/TP＜20，聚磷菌缺乏VFA吸收磷）；-污泥龄过长（SRT＞15d，聚磷菌随剩余污泥排放减少）；-二沉池污泥停留时间过长（污泥反硝化释放磷）；-化学除磷药剂投加不足（A²/O工艺仅靠生物除磷难以稳定达标，需辅助化学除磷）。（3）整改措施：-氨氮控制：提高好氧段DO至2~4mg/L；延长SRT至15~20d（减少剩余污泥排放量）；投加甲