水处理考试题及答案2025

水处理考试题及答案2025一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某城镇污水处理厂进水BOD₅为200mg/L，SS为250mg/L，经一级处理后，SS去除率为50%，BOD₅去除率为30%，则一级处理出水BOD₅浓度为（）。A.60mg/LB.140mg/LC.100mg/LD.80mg/L2.下列混凝剂中，属于高分子有机混凝剂的是（）。A.聚合氯化铝（PAC）B.硫酸铝C.聚丙烯酰胺（PAM）D.氯化铁3.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.某污水厂采用A²/O工艺，其中“O段”的主要功能是（）。A.释磷B.反硝化脱氮C.硝化反应D.厌氧水解6.过滤过程中，“负水头”现象主要发生在（）。A.砂滤池的上层B.砂滤池的下层C.沉淀池的出水区D.气浮池的分离区7.二氧化氯（ClO₂）消毒时，与液氯相比，其优势在于（）。A.成本更低B.不会产生三卤甲烷（THMs）C.消毒时间更短D.对细菌的灭活效果更弱8.生物膜法中，生物膜的更新主要依靠（）。A.微生物自身代谢B.水流剪切力C.曝气气流冲刷D.人工刮除9.某工业废水pH=2，需调节至中性，优先选用的中和剂是（）。A.氢氧化钠（NaOH）B.生石灰（CaO）C.碳酸钠（Na₂CO₃）D.碳酸氢钠（NaHCO₃）10.下列指标中，最能反映污水中有机物总量的是（）。A.BOD₅B.CODC.TOCD.NH₃-N二、填空题（每空1分，共20分）1.水处理中，混凝过程可分为两个阶段：______和______，前者依靠______完成，后者依靠______完成。2.沉淀池的类型按水流方向可分为______、______和______，其中______沉淀池对冲击负荷的适应能力较强。3.活性污泥的主要组成包括______、______、______和______，其中______是去除有机物的主要成分。4.膜分离技术中，微滤（MF）的孔径范围是______，超滤（UF）的截留分子量范围是______，纳滤（NF）的操作压力通常为______MPa。5.污水脱氮的主要工艺包括______、______和______，其中______工艺可在同一反应器内实现硝化和反硝化。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述混凝过程中“压缩双电层”和“吸附架桥”的作用机理，并说明两者的适用条件。2.比较传统活性污泥法与氧化沟工艺在工艺流程、运行参数及适用场景上的差异。3.某污水处理厂二沉池出现“漂泥”现象，可能的原因有哪些？请提出3项针对性解决措施。4.简述反渗透（RO）系统中“浓差极化”的概念及其对系统运行的影响，列举2种控制浓差极化的方法。5.某制药废水含有高浓度难降解有机物（如抗生素、苯系物），pH=3，SS=400mg/L，COD=8000mg/L，BOD₅=1500mg/L。请设计预处理-生物处理-深度处理的工艺路线，并说明各单元的作用。四、计算题（每题10分，共20分）1.某城镇污水处理厂设计规模为5×10⁴m³/d，进水BOD₅=220mg/L，要求出水BOD₅≤20mg/L。采用传统活性污泥法，污泥负荷（Ns）=0.3kgBOD₅/(kgMLSS·d)，MLSS=3500mg/L，污泥回流比R=0.5。计算：（1）曝气池容积（V）；（2）每日剩余污泥量（ΔX），已知污泥产率系数Y=0.6kgMLSS/kgBOD₅，污泥自身氧化率Kd=0.05d⁻¹。2.某工业废水采用PAC混凝处理，原水浊度为300NTU，pH=6.5。实验室烧杯试验得出最佳投药量为30mg/L（以Al₂O₃计），PAC溶液浓度为10%（质量分数），密度为1.1g/cm³。计算：（1）每日PAC溶液投加量（m³/d），废水处理量为2000m³/d；（2）若原水碱度为150mg/L（以CaCO₃计），PAC水解每molAl³⁺消耗1molHCO₃⁻，计算混凝后剩余碱度（已知PAC化学式为[Al₂(OH)nCl₆₋n]m，n=4，m=3，Al的摩尔质量为27g/mol，CaCO₃摩尔质量为100g/mol）。五、综合分析题（20分）某城市新建污水处理厂，服务人口20万，人均综合污水量150L/d，进水水质如下：BOD₅=250mg/L，COD=450mg/L，SS=280mg/L，NH₃-N=35mg/L，TP=5mg/L。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（BOD₅≤10mg/L，COD≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH₃-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L）。请完成以下任务：（1）确定污水处理工艺路线（需包含预处理、生物处理、深度处理单元）；（2）说明生物处理单元的选择依据及主要设计参数（如污泥龄、污泥浓度、水力停留时间等）；（3）分析深度处理单元的必要性，并列举2种常用深度处理工艺及其适用场景；（4）提出污泥处理与处置的初步方案（需包含浓缩、脱水、最终处置步骤）。参考答案一、单项选择题1.B（200×(1-30%)=140mg/L）2.C（PAM为有机高分子絮凝剂）3.B（SV₃₀为30分钟沉降比）4.B（RO依靠压力差驱动）5.C（O段为好氧区，完成硝化反应）6.B（负水头发生在滤层下层，因水头损失超过水深）7.B（ClO₂消毒副产物少，不易生成THMs）8.B（生物膜更新主要靠水流剪切力）9.B（生石灰成本低，适合酸性废水中和）10.C（TOC直接测定有机物碳总量）二、填空题1.凝聚；絮凝；快速搅拌（机械或水力）；慢速搅拌（机械或水力）2.平流式；竖流式；辐流式；辐流式3.微生物群体；微生物代谢产物；吸附的有机物；无机颗粒；微生物群体（活性污泥菌胶团）4.0.1~10μm；1000~100000Da；0.5~2.05.A/O工艺；A²/O工艺；SBR（或氧化沟）；SBR（或交替式氧化沟）三、简答题1.压缩双电层：通过投加高价金属离子（如Al³⁺、Fe³⁺），降低胶粒表面ζ电位，减小静电斥力，使胶粒脱稳凝聚。适用于以双电层斥力为主的胶体体系（如低浊度水）。吸附架桥：高分子混凝剂（如PAM）通过链状分子吸附多个胶粒，形成“胶粒-高分子-胶粒”的桥连结构，促进絮凝。适用于胶体浓度较高或ζ电位已被中和的体系（如高浊度水或混凝后阶段）。2.工艺流程：传统活性污泥法为“曝气池+二沉池”，需单独设置污泥回流系统；氧化沟为环形沟渠，集曝气、沉淀（部分类型）、污泥回流功能于一体。运行参数：传统法污泥负荷0.2~0.4kgBOD₅/(kgMLSS·d)，HRT4~8h；氧化沟污泥负荷0.05~0.15kgBOD₅/(kgMLSS·d)，HRT10~24h，污泥龄长（15~30d）。适用场景：传统法适用于水质水量较稳定的中小型污水厂；氧化沟适用于低负荷、脱氮除磷需求高的城镇污水厂（尤其中小规模）。3.可能原因：①污泥膨胀（丝状菌过度繁殖）；②二沉池水力负荷过高（短流）；③污泥龄过长（污泥老化解体）；④进水中有毒物质冲击（抑制微生物活性）。解决措施：①投加氯或过氧化氢抑制丝状菌；②调整曝气量或污泥回流比，控制污泥龄（5~15d）；③检查进水水质，设置事故调节池缓冲冲击负荷。4.浓差极化：反渗透过程中，水分子透过膜后，膜表面溶质浓度高于主体溶液，形成浓度梯度的现象。影响：增加膜表面渗透压，降低产水通量；加剧膜污染（溶质结晶或沉积）；提高运行压力需求。控制方法：①提高进水流速（增加湍流程度）；②定期化学清洗（酸洗去除无机盐结垢）；③优化膜组件排列（如段间增压）。5.工艺路线：预处理：调节池（均质均量）→中和池（加CaO调节pH至6~9）→混凝沉淀（投加PAC+PAM去除SS及部分有机物）→水解酸化池（将难降解有机物转化为小分子易降解物质，提高B/C比）。生物处理：UASB（厌氧反应器，去除高浓度COD，产沼气）→接触氧化池（好氧生物膜法，进一步降解有机物，耐冲击负荷）。深度处理：芬顿氧化（H₂O₂+Fe²⁺，氧化剩余难降解有机物）→活性炭吸附（去除溶解性有机物）→过滤（保障SS达标）。四、计算题1.（1）曝气池容积V：BOD₅去除量=（220-20）×5×10⁴=1×10⁷g/d=10000kg/dNs=Q(S₀-Sₑ)/(X·V)→V=Q(S₀-Sₑ)/(Ns·X)=10000/(0.3×3.5)=9523.8m³（约9524m³）（2）剩余污泥量ΔX：ΔX=YQ(S₀-Sₑ)-KdXV=0.6×10000-0.05×3.5×9524=6000-1666.7=4333.3kg/d2.（1）PAC溶液投加量：每日PAC固体投加量=2000m³/d×30g/m³=60000g/d=60kg/dPAC溶液质量=60kg/10%=600kg/d溶液体积=600kg/(1.1×10³kg/m³)=0.545m³/d（约0.55m³/d）（2）剩余碱度计算：PAC化学式[Al₂(OH)4Cl₂]3（n=4，m=3），分子量=3×[2×27+4×17+2×35.5]=3×(54+68+71)=3×193=579g/mol每molPAC含Al³⁺=2×3=6mol（每个分子含2个Al，m=3）PAC投加量=30mg/L=0.03g/L=0.03/579=5.18×10⁻⁵mol/L消耗HCO₃⁻量=6×5.18×10⁻⁵=3.11×10⁻⁴mol/L=3.11×10⁻⁴×100×1000=31.1mg/L（以CaCO₃计）剩余碱度=150-31.1=118.9mg/L五、综合分析题（1）工艺路线：预处理：粗格栅（去除大颗粒杂物）→细格栅（去除小颗粒）→沉砂池（去除无机砂粒）→初沉池（去除SS及部分有机物）。生物处理：A²/O工艺（厌氧池释磷、缺氧池反硝化、好氧池硝化+吸磷）。深度处理：混凝沉淀（除TP）→过滤（除SS）→紫外消毒（杀菌）。（2）生物处理单元选择依据：A²/O工艺可同步脱氮除磷，适合本项目对NH₃-N和TP的严格要求。设计参数：污泥龄（θc）=15~25d（满足硝化菌生长）；MLSS=3000~4000mg/L；HRT=8~12h（厌氧0.5~2h，缺氧0.5~3h，好氧6~8h）；污泥回流比R=50%~100%，内回流比r=200%~400%。（3）深度处理必要性：生物处理出水TP（约1~2mg/L）、SS（约20~30mg/L）不满足一级A标准，需进一