(2025年)氨氮复习题及参考答案

(2025年)氨氮复习题及参考答案一、选择题（每题2分，共20分）1.下列关于氨氮的描述中，错误的是（）。A.氨氮以游离氨（NH₃）和铵盐（NH₄⁺）形式存在B.水温升高时，游离氨占比增加C.pH降低时，铵盐占比减少D.水体中氨氮浓度过高会导致鱼类中毒2.采用纳氏试剂分光光度法测定氨氮时，若水样中含有大量（），需先加入硫代硫酸钠去除干扰。A.硫化物B.钙镁离子C.悬浮物D.余氯3.某污水处理厂采用A²/O工艺，其厌氧段的主要功能是（）。A.完成硝化反应B.释放磷并吸收有机物C.进行反硝化脱氮D.降解难降解有机物4.下列关于生物脱氮的描述中，正确的是（）。A.硝化反应需在厌氧条件下进行B.反硝化反应的电子供体是氧气C.硝化菌属于自养型微生物D.反硝化菌的增殖速率高于硝化菌5.《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中，Ⅲ类水域的氨氮限值为（）。A.≤0.5mg/LB.≤1.0mg/LC.≤1.5mg/LD.≤2.0mg/L6.吹脱法去除废水中氨氮时，通常需调节pH至（）以提高吹脱效率。A.5-6B.7-8C.9-10D.11-127.化学沉淀法（MAP法）处理高浓度氨氮废水时，投加的药剂通常为（）。A.氢氧化钙和碳酸钠B.硫酸镁和磷酸氢二钠C.聚合氯化铝和聚丙烯酰胺D.次氯酸钠和硫酸8.某工业废水氨氮浓度为800mg/L，最适宜的处理工艺是（）。A.生物硝化-反硝化B.折点氯化法C.吹脱-生物法联合工艺D.离子交换法9.下列关于氨氮在线监测仪的描述中，错误的是（）。A.比色法仪器需定期校准标准曲线B.电极法仪器对pH和温度敏感C.所有仪器均需预处理去除悬浮物D.测量值异常时无需核查水样保存条件10.污泥龄（SRT）对生物脱氮的影响主要体现在（）。A.污泥龄过短会导致硝化菌流失B.污泥龄过长会降低反硝化效率C.污泥龄与氨氮负荷无关D.污泥龄仅影响污泥产量二、填空题（每空1分，共15分）1.氨氮在水中的存在形式受（）和（）影响，当pH（）时，主要以NH₃形式存在。2.纳氏试剂分光光度法的显色原理是氨与纳氏试剂（K₂HgI₄）在碱性条件下反应提供（）色络合物，其吸光度与氨氮浓度成（）。3.生物脱氮过程包括（）和（）两个阶段，其中（）阶段需要消耗碱度。4.吹脱法去除氨氮的关键参数是（）、（）和（），通常采用（）作为吹脱介质。5.A/O工艺中，“O”段的溶解氧应控制在（）mg/L，主要完成（）反应；“A”段溶解氧应低于（）mg/L，主要完成（）反应。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述纳氏试剂分光光度法与水杨酸分光光度法测定氨氮的主要区别。2.生物脱氮过程中，硝化反应与反硝化反应的环境条件（如DO、pH、温度）有何差异？3.化学沉淀法（MAP法）处理氨氮废水的反应式是什么？该方法适用于何种浓度的废水？有哪些优缺点？4.折点氯化法去除氨氮时，反应过程分为哪几个阶段？如何确定“折点”位置？5.影响氨氮吹脱效率的主要因素有哪些？实际工程中可采取哪些措施提高吹脱效率？四、计算题（共25分）1.（6分）采用纳氏试剂法测定某水样氨氮，标准曲线方程为y=0.025x+0.005（y为吸光度，x为氨氮质量，μg）。取50mL水样测定，扣除空白后吸光度为0.330，求该水样的氨氮浓度（mg/L）。2.（7分）某城市污水处理厂设计流量为5万m³/d，进水氨氮浓度为35mg/L，出水要求≤5mg/L。若采用生物硝化工艺，硝化菌的比增长速率μ=0.4d⁻¹，安全系数取2.5，计算系统的最小污泥龄（SRT）。3.（6分）某高浓度氨氮废水（NH₃-N=2000mg/L，水量100m³/d）采用吹脱法处理，吹脱效率为90%。若吹脱后氨氮以气态形式回收，计算每日回收的纯氨（NH₃）质量（假设NH₃-N占NH₃的82.35%）。4.（6分）某A/O工艺中，好氧池有效容积为2000m³，混合液悬浮固体浓度（MLSS）为3500mg/L，进水氨氮负荷为0.15kgNH₃-N/(kgMLSS·d)，计算该好氧池的氨氮去除负荷（kgNH₃-N/d）。五、案例分析题（共20分）某工业园区污水处理厂近期出现出水氨氮超标（设计出水≤8mg/L，实际监测值12-15mg/L），经排查发现：①进水水质波动大，氨氮浓度偶尔高达150mg/L（设计进水≤100mg/L）；②好氧池溶解氧（DO）平均为1.2mg/L；③污泥沉降比（SV30）为15%，污泥浓度（MLSS）为2800mg/L；④回流比（R）为50%。结合上述信息，分析可能导致氨氮超标的原因，并提出至少4项针对性解决措施。参考答案一、选择题1.C2.D3.B4.C5.B6.D7.B8.C9.D10.A二、填空题1.pH；水温；＞9.25（或碱性条件）2.黄棕；正比3.硝化；反硝化；硝化4.pH；温度；气液比；空气（或蒸汽）5.2-4；硝化；0.5；反硝化三、简答题1.主要区别：①显色剂不同：纳氏试剂含汞（毒性大），水杨酸法使用水杨酸-次氯酸盐（环境友好）；②干扰物质：纳氏试剂法受硫化物、铜离子干扰更显著，水杨酸法受余氯干扰需预处理；③检测范围：纳氏试剂法适用于0.025-2mg/L（低浓度），水杨酸法适用于0.01-1mg/L（更低浓度）；④显色时间：纳氏试剂法显色10min，水杨酸法需60min（反应更慢）。2.环境条件差异：①DO：硝化反应需好氧（DO≥2mg/L），反硝化需缺氧（DO≤0.5mg/L）；②pH：硝化适宜pH7.5-8.5（消耗碱度，需补充），反硝化适宜pH6.5-7.5（产生碱度）；③温度：硝化菌最适20-30℃（低于15℃活性显著下降），反硝化菌最适20-40℃（低温影响较小）；④碳源：硝化菌为自养菌（无需有机碳），反硝化菌为异养菌（需碳源作为电子供体）。3.反应式：NH₄⁺+Mg²⁺+PO₄³⁻→MgNH₄PO₄·6H₂O↓（磷酸铵镁沉淀）。适用浓度：高浓度氨氮废水（NH₃-N＞500mg/L），尤其适合含镁、磷的废水。优缺点：优点是反应速度快、去除率高（可达90%以上）、沉淀可作缓释肥；缺点是药剂成本高（需投加Mg²⁺、PO₄³⁻）、pH需控制在8.5-9.5（调节费用高）、可能产生二次污染（残留磷）。4.反应阶段：①第一阶段（氯投加量不足）：Cl₂与NH₃反应提供一氯胺（NH₂Cl），余氯增加；②第二阶段（氯投加量增加）：一氯胺进一步反应提供二氯胺（NHCl₂）和三氯胺（NCl₃），余氯先降后升；③折点阶段：氯投加量达到NH₃-N摩尔比7.6:1时，NH₃被完全氧化为N₂，余氯降至最低（折点）；④过氯阶段：继续投氯，余氯因游离氯积累快速上升。确定折点：通过监测余氯与氯投加量的关系曲线，找到余氯最低的点即为折点。5.主要影响因素：①pH（pH越高，NH₃占比越大，吹脱效率越高）；②温度（温度升高，NH₃溶解度降低，吹脱效率提高）；③气液比（气液比越大，传质推动力越大，但能耗增加）；④吹脱时间（接触时间越长，传质越充分）；⑤废水含盐量（高盐度可能抑制NH₃释放）。提高效率措施：①调节pH至11-12（投加NaOH）；②加热废水至40-60℃（利用废热或蒸汽）；③增加填料（如塑料鲍尔环）提高气液接触面积；④采用多级吹脱（串联多个吹脱塔）；⑤回收吹脱尾气（用稀硫酸吸收制铵盐）。四、计算题1.解：由y=0.025x+0.005，吸光度y=0.330，代入得x=(0.330-0.005)/0.025=13μg。水样体积V=50mL=0.05L，氨氮浓度=13μg/0.05L=260μg/L=0.26mg/L（注：若题目中“扣除空白”已包含空白校正，结果正确；若未扣除，需减去空白吸光度对应的质量）。2.解：最小污泥龄SRT_min=1/μ=1/0.4=2.5d，实际SRT=SRT_min×安全系数=2.5×2.5=6.25d。3.解：吹脱前氨氮质量=2000mg/L×100m³/d=2000×100×10⁻³kg/d=200kg/d；吹脱效率90%，则吹脱量=200×90%=180kg/d（以NH₃-N计）；NH₃的摩尔质量=17g/mol，NH₃-N的摩尔质量=14g/mol，故NH₃质量=180kg/d×(17/14)=218.57kg/d（或按题目假设NH₃-N占NH₃的82.35%，则NH₃质量=180/0.8235≈218.57kg/d）。4.解：氨氮去除负荷=进水氨氮负荷×MLSS×池容=0.15kgNH₃-N/(kgMLSS·d)×3500mg/L×2000m³；换算单位：3500mg/L=3.5kg/m³，池容2000m³=2000m³；去除负荷=0.15×3.5×2000=1050kgNH₃-N/d（注：若进水负荷为去除负荷，则直接计算；若为进水负荷需考虑出水，则需用（进水-出水）浓度差，本题默认进水负荷即去除负荷）。五、案例分析题可能原因：①进水氨氮浓度超过设计值（150mg/L＞100mg/L），导致硝化系统负荷过高，硝化菌无法及时降解；②好氧池DO不足（1.2mg/L＜2mg/L），抑制硝化菌活性（硝化需DO≥2mg/L）；③污泥浓度偏低（MLSS=2800mg/L，一般需3000-4000mg/L），有效微生物量不足；④回流比过低（R=50%，通常A/O工艺回流比需100%-200%），导致反硝化阶段碳源不足或硝化液回流不够，影响整体脱氮效率；⑤污泥沉降比低（SV30=15%），可能污泥老化或丝状菌膨胀，导致污泥活性下降。解决措施：①加强进