2025年水处理考试试题及答案

2025年水处理考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种工艺属于生物膜法处理技术？A.氧化沟B.生物接触氧化池C.A²/O工艺D.SBR反应器答案：B2.用于去除水中胶体和悬浮物的主要预处理工艺是？A.消毒B.混凝沉淀C.离子交换D.活性炭吸附答案：B3.反渗透（RO）膜分离技术的核心驱动力是？A.浓度差B.压力差C.电位差D.温度差答案：B4.活性污泥法中，MLSS（混合液悬浮固体浓度）的常用单位是？A.mg/LB.g/m³C.kg/dD.mgCOD/L答案：A5.以下哪种药剂属于无机高分子混凝剂？A.聚丙烯酰胺（PAM）B.聚合氯化铝（PAC）C.硫酸亚铁D.次氯酸钠答案：B6.城镇污水处理厂一级A标准中，氨氮（以N计）的最高允许排放浓度是？A.5mg/L（水温＞12℃）B.8mg/L（水温≤12℃）C.15mg/LD.20mg/L答案：A7.厌氧生物处理的主要产物是？A.氧气和水B.甲烷和二氧化碳C.氮气和氨气D.硫化氢和氢气答案：B8.用于测定水中有机物总量的综合指标是？A.pHB.SSC.CODD.DO答案：C9.膜生物反应器（MBR）的核心组件是？A.曝气装置B.膜组件C.污泥回流系统D.格栅答案：B10.污泥脱水的主要目的是？A.降低污泥体积B.提高污泥热值C.杀灭病原微生物D.增加污泥有机质含量答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1.水处理中，BOD₅表示（五日生化需氧量），是衡量水中（可生物降解有机物）含量的指标。2.混凝过程包括（凝聚）和（絮凝）两个阶段，前者通过压缩双电层使胶体脱稳，后者通过（吸附架桥）形成大颗粒絮体。3.活性污泥法的“三要素”是（活性污泥）、（污水中的有机物）和（溶解氧）。4.反渗透膜的截留分子量通常小于（100），可有效去除（溶解盐类）、（胶体）、微生物等。5.城镇污水二级处理的主要目标是去除（悬浮固体）和（可生物降解有机物），常用工艺包括（氧化沟）、（A²/O）等。6.污泥厌氧消化的三个阶段是（水解酸化）、（产氢产乙酸）和（产甲烷），其中（产甲烷）阶段是限速步骤。7.消毒工艺中，次氯酸钠消毒的有效成分是（次氯酸根离子），紫外线消毒的主要优点是（无有害副产物）。8.水质指标中，SS表示（悬浮物），TP表示（总磷），TN表示（总氮）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述混凝工艺的作用原理及影响因素。答：混凝工艺通过向水中投加混凝剂，使胶体和悬浮物脱稳、聚集形成大颗粒絮体，最终通过沉淀或气浮去除。作用原理包括：①压缩双电层（降低ζ电位）；②吸附电中和（混凝剂水解产物吸附胶体表面）；③吸附架桥（高分子物质连接胶体颗粒）；④网捕卷扫（金属氢氧化物沉淀网捕杂质）。影响因素包括：水温（低温影响水解速度）、pH（影响混凝剂形态）、浊度（过低或过高均不利）、混凝剂种类与投加量（需通过实验确定最佳投量）、水力条件（混合阶段快速搅拌，絮凝阶段慢速搅拌）。2.比较传统活性污泥法与SBR工艺的特点。答：传统活性污泥法为连续流运行，需设置独立的曝气池、沉淀池和污泥回流系统，工艺稳定但灵活性差，适用于大规模污水处理；SBR（序批式活性污泥法）为间歇运行，同一反应池完成进水、曝气、沉淀、排水和闲置全过程，无需二沉池和污泥回流，可通过时间控制实现脱氮除磷，灵活性高，适用于水量波动大的中小规模污水厂，但自动化要求较高。3.简述MBR（膜生物反应器）的优缺点及适用场景。答：优点：①固液分离效率高，出水水质好（SS接近0）；②污泥浓度高（MLSS可达8000-12000mg/L），反应器容积小；③泥龄长，可降解难生物降解有机物；④无污泥膨胀问题。缺点：①膜组件成本高，易污染需定期清洗；②能耗较高（需维持膜表面错流或曝气）；③对进水水质要求严格（需预处理去除大颗粒杂质）。适用场景：对出水水质要求高的场合（如中水回用）、用地紧张的城市污水厂、水质波动大的工业废水处理。4.分析厌氧生物处理与好氧生物处理的主要差异。答：①供氧条件：厌氧无需氧气，好氧需充足溶解氧（2-4mg/L）；②有机物负荷：厌氧可处理高浓度有机废水（COD＞5000mg/L），好氧适用于中低浓度（COD＜5000mg/L）；③产物：厌氧产生甲烷（可回收能源），好氧产生二氧化碳和水；④污泥产量：厌氧污泥产量低（为好氧的1/10-1/5）；⑤反应速率：厌氧反应速度慢（停留时间长，需3-30天），好氧反应快（停留时间短，4-24小时）；⑥温度敏感性：厌氧对温度变化敏感（中温35℃、高温55℃最佳），好氧适应性较强（10-35℃）。5.列举三种深度处理工艺及其主要去除对象。答：①活性炭吸附：去除溶解性有机物（如苯系物、农药）、色度、异味；②臭氧氧化：降解难生物降解有机物（如酚类、表面活性剂）、脱色、杀菌；③离子交换：去除特定离子（如氨氮、重金属离子、硝酸盐）；④电渗析：脱盐（去除溶解盐类，如NaCl）；⑤超滤（UF）：去除大分子有机物、胶体、细菌（截留分子量1000-100000）。四、计算题（每题10分，共20分）1.某城镇污水厂日处理水量为5×10⁴m³/d，进水COD浓度为350mg/L，出水COD浓度为30mg/L，计算：（1）COD去除量（t/d）；（2）COD去除率（%）。解：（1）COD去除量=（进水COD-出水COD）×水量=（350-30）mg/L×5×10⁴m³/d=320×10⁻³g/L×5×10⁴×10³L/d=320×5×10⁴×10⁻³kg/d=16000kg/d=16t/d（2）COD去除率=（进水COD-出水COD）/进水COD×100%=（350-30）/350×100%≈91.43%答案：（1）16t/d；（2）91.43%2.某污水厂采用PAC（聚合氯化铝）作为混凝剂，需将原水浊度从200NTU降至20NTU。实验室烧杯试验确定最佳投加量为20mg/L（以Al₂O₃计），PAC固体药剂中Al₂O₃含量为30%，计算：（1）每日PAC固体药剂投加量（kg/d）；（2）若配置成10%（质量分数）的PAC溶液，需每日制备溶液体积（m³/d）（溶液密度≈1000kg/m³）。解：（1）PAC固体投加量=（投加量以Al₂O₃计）/（PAC中Al₂O₃含量）×水量=20mg/L÷30%×5×10⁴m³/d=（20×10⁻³g/L）÷0.3×5×10⁴×10³L/d=（20×5×10⁴×10³×10⁻³）/(0.3)g/d=（20×5×10⁴）/0.3g/d=10⁶/0.3g/d≈3,333,333.33g/d≈3333.33kg/d（2）10%溶液的质量=固体投加量/10%=3333.33kg/d÷0.1=33333.33kg/d溶液体积=质量/密度=33333.33kg/d÷1000kg/m³≈33.33m³/d答案：（1）3333.33kg/d；（2）33.33m³/d五、案例分析题（20分）某城镇污水处理厂设计规模为10×10⁴m³/d，原水水质：COD=400mg/L，BOD₅=200mg/L，SS=250mg/L，NH₃-N=30mg/L，TP=5mg/L；出水需达到《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（水温＞12℃），TP≤0.5mg/L）。该厂现有工艺为“格栅+沉砂池+A²/O生物池+二沉池+消毒”，近期运行数据显示：出水COD=60mg/L，NH₃-N=8mg/L，TP=1.2mg/L，均不达标。问题：1.分析出水COD、氨氮、总磷超标的可能原因；2.提出针对性的工艺优化措施（至少3项）；3.计算若采用化学除磷（投加FeCl₃），需去除的TP量（t/d）（假设原水TP全部进入生物池，生物除磷去除率为50%）。答：1.超标原因分析：-COD超标：可能因生物池污泥活性不足（如污泥老化、DO过低）、进水可生化性差（B/C比＜0.3）、二沉池固液分离效果差（污泥膨胀导致SS流失）。-氨氮超标：可能因硝化反应不彻底（好氧区DO不足＜2mg/L、污泥龄过短＜10天、水温过低＜12℃抑制硝化菌活性）、回流比不合理（硝化液回流比不足，导致氨氮未充分转化为硝态氮）。-总磷超标：可能因生物除磷效果差（厌氧区DO过高＞0.2mg/L抑制释磷、污泥龄过短＜15天导致聚磷菌流失）、化学除磷未投加或投量不足。2.优化措施：-针对COD：①增加生物池曝气量（DO维持2-4mg/L），提升污泥活性；②检查二沉池运行状态，调整污泥回流比（控制MLSS在3000-4000mg/L），防止污泥膨胀；③若B/C比低，可投加碳源（如乙酸钠）强化生物降解。-针对氨氮：①延长污泥龄（控制SRT＞15天），保留硝化菌；②提高好氧区DO至2-3mg/L，确保硝化反应充分；③增加硝化液回流比（从200%提升至300%-400%），强化脱氮。-针对总磷：①严格控制厌氧区DO＜0.2mg/L，促进聚磷菌释磷；②投加化学除磷药剂（如FeCl₃或PAC），补充生物除磷不足；③缩短污泥龄（控制SRT在10-15天），增加剩余污泥排放量（聚磷菌通过排泥去除磷）。3.化学除磷需去除的TP量