2025年污水处理考试题库及答案

2025年污水处理考试题库及答案一、水质指标与监测方法1.【单选】某污水厂进水BOD₅为220mg/L，出水BOD₅为18mg/L，若水量为3.2×10⁴m³/d，则每日BOD₅削减量（kg/d）最接近：A.5.8×10² B.6.1×10³ C.6.5×10³ D.7.0×10³答案：C解析：(22018)×3.2×10⁴×10⁻³=6464kg/d≈6.5×10³kg/d。2.【单选】采用快速消解分光光度法测定COD时，下列哪种干扰物需在采样现场立即加入HgSO₄抑制？A.氯离子 B.钙离子 C.硝酸根 D.硫酸根答案：A解析：HgSO₄与Cl⁻生成HgCl₄²⁻，消除Cl⁻对重铬酸钾的还原干扰。3.【多选】关于紫外吸收光谱法测定NO₃⁻N，下列描述正确的是：A.检测波长220nm处吸光度与浓度呈线性 B.溶解性有机质在275nm有吸收需校正 C.需用0.45μm滤膜过滤 D.高浓度SO₄²⁻产生正干扰 E.方法检出限约0.02mg/L答案：A、B、C、E解析：SO₄²⁻在紫外区无显著吸收，D错误。4.【判断】采用稀释法测定BOD₅时，若水样初始DO为8.2mg/L，五天后DO为2.0mg/L，稀释比为1:100，则BOD₅为620mg/L。答案：错误解析：BOD₅=(8.22.0)×100=620mg/L，但题目未减去空白，需扣除空白0.3mg/L，应为590mg/L。5.【计算】某厂出水TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，测得220nm吸光度0.412，275nm吸光度0.025，标准曲线A₂₂₀2A₂₇₅=0.013C+0.002（C单位mg/L），求TN浓度。答案：C=(0.4122×0.0250.002)/0.013=27.4mg/L。6.【简答】说明使用膜电极法测定DO时，温度补偿的必要性及原理。答案：膜电极电流与氧分压成正比，但氧在水中的溶解度随温度升高而降低，扩散系数却增大，两者变化趋势相反。仪器内置热敏电阻，通过斯特恩沃尔默方程实时修正扩散系数与溶解度系数，使读数直接对应标准温度（通常20℃）下的饱和溶解氧，消除温度误差。7.【案例】某工业园区废水含高浓度苯系物，需建立GCMS内标法定量。请写出内标物选择原则、前处理步骤及质量控制要求。答案：内标物选择与待测物结构相似、稳定同位素标记（如d₆苯），不与样品组分共流出；前处理：盐酸调至pH<2，顶空固相微萃取（HSSPME），65μmPDMS/DVB纤维，45℃萃取30min，解吸250℃；质控：每批次加空白、平行、基质加标，回收率80–120%，RSD<15%，检出限0.1μg/L。二、物理处理单元设计与计算8.【单选】平流式沉砂池最大设计流量0.85m³/s，水平流速0.25m/s，停留时间45s，则池长为：A.11.3m B.13.5m C.15.8m D.18.0m答案：A解析：L=v·t=0.25×45=11.25m。9.【多选】关于辐流式二沉池表面负荷，下列说法正确的是：A.初沉池表面负荷通常高于二沉池 B.污泥膨胀时应降低表面负荷 C.温度升高可提高允许表面负荷 D.设置斜管可增大表面负荷 E.堰口负荷与表面负荷无关答案：A、B、D解析：温度升高降低水黏度，理论上可提高负荷，但污泥沉降性能变差，实际需降低负荷，C错误；堰口负荷过高导致短流，与表面负荷相关，E错误。10.【计算】某水厂采用气浮池除藻，回流比15%，溶气罐绝对压力0.45MPa，水温20℃，空气溶解度18.7mg/L，求理论释放气泡质量浓度（mg/L）。答案：溶气量=18.7×(0.45/0.11)=65.45mg/L；回流带入气泡量=0.15×65.45=9.8mg/L。11.【设计】给出一种高含油废水（石油类800mg/L）的物理处理流程，要求回收率>90%，并计算各单元尺寸。答案：流程：隔油池→气浮→核桃壳过滤→超滤。隔油池：水平流速5mm/s，停留时间2h，有效水深2m，池容V=Q·t=100m³/h×2h=200m³，面积100m²；气浮：溶气压力0.4MPa，回流比30%，表面负荷5m³/(m²·h)，面积20m²；核桃壳滤速10m/h，面积10m²，反冲洗强度12L/(m²·s)，历时5min；超滤：通量60L/(m²·h)，膜面积167m²，回收率>90%。三、生物处理原理与工艺优化12.【单选】在MBR系统中，下列哪项操作可有效缓解膜污染且对微生物活性影响最小？A.间歇抽吸 B.降低DO至0.5mg/L C.投加PAC50mg/L D.提高MLSS至15g/L答案：A解析：间歇抽吸形成反向扩散，减少滤饼层，且不改变生化条件。13.【多选】关于Anammol工艺，下列描述正确的是：A.属自养脱氮 B.需控制DO<0.2mg/L C.基质为NH₄⁺与NO₂⁻ D.产泥量低于传统硝化反硝化 E.最适温度30–35℃答案：A、B、C、D、E解析：全部正确。14.【计算】传统A²O工艺，进水C/N=4.3，TN=52mg/L，要求出水TN<12mg/L，若采用后置反硝化，需外加碳源量（以COD计）多少？答案：缺氮量=52128（同化）=32mg/L；需COD=32×2.86=91.5mg/L；进水COD=4.3×52=223.6mg/L，已用去生物除磷及好氧降解约150mg/L，剩余73.6mg/L，不足，需外加91.573.6=18mg/L。15.【案例】某污水厂冬季水温14℃，氨氮出水超标至18mg/L，现有SRT=12d，MLSS=3.5g/L，请给出两种无需扩建池容的提标方案并比较能耗。答案：方案一：投运悬浮填料，生物量增至5.2g/L，SRT提高至18d，氨氮可降至5mg/L，风机电耗增加15%；方案二：降低DO设定值由2.5mg/L至1.5mg/L，同步投加硝化菌剂，氨氮降至6mg/L，电耗降低8%，但需菌剂费用年增30万元；综合比较，方案二更适合资金紧张水厂。16.【简答】解释“同步硝化内源反硝化（SND）”机理，并给出控制关键参数。答案：在低DO（0.3–0.8mg/L）条件下，絮体内部形成缺氧微区，外层好氧氨氧化，内层利用微生物内源碳进行反硝化；关键参数：DO、絮体粒径（80–150μm）、C/N比（>8）、SRT（>15d）、温度（>20℃）。四、化学与高级氧化技术17.【单选】采用O₃/H₂O₂工艺去除废水中难降解有机物，下列哪种自由基生成路径贡献最大？A.O₃+OH⁻→HO₂·+O₂·⁻ B.O₃+H₂O₂→HO·+HO₂·+O₂ C.H₂O₂+hv→2HO· D.O₃+DOM→HO·答案：B解析：O₃与H₂O₂直接反应生成HO·，二级反应速率k=2.8×10⁶M⁻¹s⁻¹，为主路径。18.【计算】某废水含EDTA120mg/L，采用Fe²⁺/H₂O₂（Fenton），H₂O₂与EDTA摩尔比3:1，求理论30%H₂O₂投加量（g/L）。答案：EDTA分子量292，120mg/L=0.411mM；需H₂O₂=1.233mM=41.9mg/L；30%H₂O₂密度1.11g/mL，含H₂O₂330g/L，故投加量=41.9/330=0.127mL/L=0.127g/L。19.【设计】给出一种光伏产业园含氟废水（F⁻1800mg/L）的化学沉淀流化床结晶组合工艺，要求出水F⁻<6mg/L，计算Ca(OH)₂投量及流化床上升流速。答案：沉淀段：按CaF₂溶度积Ksp=3.9×10⁻¹¹，平衡[F⁻]=6mg/L=0.316mM，需[Ca²⁺]=Ksp/[F⁻]²=3.9×10⁻¹¹/(0.316×10⁻³)²=0.39mM，理论Ca(OH)₂=(1800/190.316)/2=47.3mM=3.5g/L，过量系数1.5，实际5.3g/L；流化床：晶种CaF₂粒径0.3mm，上升流速60m/h，回流比20，床高4m，结晶效率>95%。20.【简答】说明UV/Cl₂工艺中活性氯物种转化规律及溴酸根生成风险。答案：UV照射下HOCl/ClO⁻均裂生成Cl·与HO·，Cl·与Br⁻反应生成Br·，进一步氧化Br⁻生成BrO₃⁻；当原水Br⁻>100μg/L、UV剂量>400mJ/cm²、自由氯>5mg/L时，BrO₃⁻生成量可超10μg/L，需控制氯投加量或预投氨形成氯胺抑制BrO₃⁻。五、污泥处理与资源化21.【单选】污泥厌氧消化产甲烷阶段最佳C/N比为：A.5–10 B.15–20 C.25–30 D.35–40答案：C解析：产甲烷菌需充足碳源与微量氮，C/N25–30最优，避免氨抑制。22.【计算】某厂剩余污泥量2400kgDS/d，含水率80%，采用板框脱水至含水率60%，求滤液体积（m³/d）。答案：干固体2400kg，脱水后总量=2400/(10.6)=6000kg，滤液=2400/0.26000=6000kg，密度按1.02kg/L，体积=5.88m³/d。23.【多选】关于污泥热水解（THP）+厌氧消化，下列说法正确的是：A.THP温度160–180℃ B.可破解胞外聚合物 C.沼气产率提高30–50% D.消化池SRT可缩短至10d E.脱水液氨氮降低答案：A、B、C、D解析：THP使蛋白质变性，氨氮溶出，脱水液氨氮升高，E错误。24.【设计】给出污泥低温带式干化+自持焚烧系统热平衡计算，进泥含水率65%，干化至35%，焚烧温度850℃，求需补充天然气量（m³/tDS）。答案：蒸发水量=0.650.35×(10.65)/(10.35)=0.538t水/t湿泥；干基1tDS对应湿泥2.86t，蒸发1.54t水；需热量=1.54×2260=3480MJ；污泥热值按12MJ/kgDS，共12000MJ；热损失15%，可用10200MJ；缺额348010200=6720MJ（富余），无需补充，反而可发电。25.【简答】说明污泥基生物炭磷回收机理及影响因素。答案：污泥在500–700℃限氧热解，有机磷转化为羟基磷灰石（HAP），生物炭表面形成Ca/Mg氧化物，通过化学沉淀与静电吸附固定磷；影响因素：热解温度（过高磷挥发）、Ca/P摩尔比（>2）、pH（8–9共存Ca²⁺）、竞争离子（CO₃²⁻、Al³⁺）。六、膜分离与新兴技术26.【单选】正渗透（FO）处理高盐废水，下列哪种驱动液最容易通过低温蒸馏回收？A.NaCl B.MgCl₂ C.NH₄HCO₃ D.葡萄糖答案：C解析：NH₄HCO₃在60℃分解为NH₃与CO₂，冷凝后可得高纯度水。27.【计算】RO系统回收率75%，进水TDS3200mg/L，浓水渗透压2.8MPa，求所需最小操作压力（膜通量忽略不计）。答案：π=iCRT，浓水TDS=3200/0.25=12800mg/L，近似π=1.15MPa·L/g×12.8g/L=14.7MPa；最小操作压力=14.7MPa。28.【多选】关于膜蒸馏（MD），下列描述正确的是：A.需外加静水压差 B.可处理高盐废水至饱和 C.膜材质需疏水 D.热效率与膜厚度成反比 E.通量随盐度升高而降低答案：B、C、D、E解析：MD靠蒸气压差，无需静水压，A错误。29.【设计】给出厌氧膜生物反应器（AnMBR）处理高浓度制药废水（COD18000mg/L，硫酸盐3000mg/L）的工艺流程，并计算膜面积及沼气脱硫塔高度。答案：工艺：调节池→AnMBR→膜出水→RO→浓水蒸发；AnMBR：OLR8kgCOD/(m³·d)，产气率0.35m³/kgCOD，池容2250m³；膜通量8L/(m²·h)，膜面积11250m²；沼气H₂S1.8%，采用氧化铁干法脱硫，空速300h⁻¹，脱硫塔直径3m，高6m，填料量42m³。30.【简答】说明电化学膜反应器（EMR）同步脱氮除磷机理。答案：EMR在阴极区实现自养硝化反硝化，电场驱动NO₃⁻迁移至阳极区，阳极Fe⁰溶出Fe²⁺与PO₄³⁻形成FePO₄沉淀；电流密度控制Fe²⁺溶出速率，实现氮磷同步去除，电流效率>85%，能耗0.8kWh/kgN。七、污水厂运行管理与节能降耗31.【单选】采用变频曝气时，下列哪种控制策略综合能耗最低？A.DO恒值控制 B.DO串级控制 C.NH₄N前馈+DO反馈 D.时间程序控制答案：C解析：前馈根据氨氮负荷提前调节风量，减少滞后，节能15–25%。32.【计算】某厂A²O生物池采用微孔曝气器，标准氧转移效率SOTE22%，水深6m，α=0.85，β=0.95，温度25℃，求实际氧转移效率（AOTE）。答案：AOTE=SOTE×(α×β×τ×Ω)=22%×0.85×0.95×0.95×0.9=15.2%。33.【多选】关于碳源精准投加系统，下列说法正确的是：A.采用ORP作为前馈信号 B.需在线NO₃⁻N仪 C.可采用模型预测控制（MPC） D.碳源浪费可降至5%以下 E.需每日实验室标定曲线答案：B、C、D解析：ORP受多因素干扰，不宜单独前馈，A错误；在线标定可自动校准，E错误。34.【案例】某污水厂年电耗1.2×10⁷kWh，其中鼓风机占55%，采用磁悬浮风机+精确曝气后，风机效率由65%提升至80%，计算年节电量及碳减排（tCO₂）。答案：原风机电耗6.6×10⁶kWh；节电率=(165/80)=18.75%，节电量=1.24×10⁶kWh；碳排放因子0.85kgCO₂/kWh，减排1054tCO₂。35.【简答】说明数字孪生污水厂构建步骤及关键技术。答案：步骤：1.建立机理模型（ASM2d+CFD），2.部署在线传感器（水质、流量、能耗），3.数据清洗与边缘计算，4.模型校准（遗传算法），5.实时滚动优化，6.三维可视化；关键技术：物