污水处理基础知识试题含答案

污水处理基础知识试题含答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于污水中污染物分类的描述，错误的是（）。A.悬浮固体（SS）可通过沉淀法去除B.胶体物质需通过混凝沉淀或过滤去除C.溶解性有机物只能通过生物法降解D.重金属离子可通过化学沉淀法去除答案：C解析：溶解性有机物的去除方法不仅包括生物法（如好氧/厌氧微生物降解），还可通过化学氧化（如芬顿氧化）、吸附（如活性炭吸附）等物理化学方法去除，因此C选项描述错误。2.某污水处理厂进水BOD5为200mg/L，出水BOD5为10mg/L，其BOD5去除率为（）。A.90%B.95%C.99%D.97.5%答案：B解析：去除率=（进水浓度-出水浓度）/进水浓度×100%=（200-10）/200×100%=95%。3.活性污泥法中，“MLSS”指的是（）。A.混合液挥发性悬浮固体浓度B.混合液悬浮固体浓度C.污泥沉降比D.污泥体积指数答案：B解析：MLSS（MixedLiquorSuspendedSolids）是混合液悬浮固体浓度，单位为mg/L；MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）是其中可被燃烧的有机物部分；SV（污泥沉降比）是30分钟沉降体积比；SVI（污泥体积指数）是SV与MLSS的比值。4.以下哪种工艺属于生物脱氮除磷的典型工艺？（）A.普通活性污泥法B.A²/O工艺C.生物滤池D.稳定塘答案：B解析：A²/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺通过不同功能区的微生物作用，实现有机物降解、硝化反硝化（脱氮）和聚磷菌过量吸磷（除磷）的协同，是典型的生物脱氮除磷工艺。普通活性污泥法以去除有机物为主；生物滤池属于生物膜法，主要去除有机物；稳定塘为自然处理工艺，脱氮除磷效率较低。5.厌氧消化过程中，产甲烷菌的最佳pH范围是（）。A.4.5-5.5B.6.5-7.5C.8.5-9.5D.10.0以上答案：B解析：产甲烷菌对pH敏感，最佳pH范围为6.5-7.5，酸性（pH<6.0）或碱性（pH>8.0）环境会抑制其活性，导致厌氧消化失败。6.以下关于二沉池的描述，错误的是（）。A.主要功能是实现泥水分离B.表面负荷通常低于初沉池C.需设置污泥回流系统D.污泥层厚度越厚，沉淀效果越好答案：D解析：二沉池的污泥层过厚会导致污泥厌氧释磷（对除磷工艺不利）或污泥上浮（反硝化产生氮气携带污泥），因此需控制污泥层厚度，并非越厚越好。7.某污水厂采用SBR工艺，其运行周期不包括（）。A.进水阶段B.反应阶段C.沉淀阶段D.污泥回流阶段答案：D解析：SBR（序批式活性污泥法）的典型周期包括进水、反应（曝气/搅拌）、沉淀、排水和闲置阶段，无需设置连续污泥回流系统（剩余污泥在排水后排出）。8.以下哪种指标可反映污水的可生化性？（）A.BOD5/CODB.SS/CODC.TN/TPD.pH答案：A解析：BOD5（五日生化需氧量）表示可被微生物降解的有机物量，COD（化学需氧量）表示全部可被强氧化剂氧化的有机物量。BOD5/COD>0.3时，污水可生化性较好；<0.2时，可生化性差。9.混凝工艺中，投加PAC（聚合氯化铝）的主要作用是（）。A.调节pHB.压缩双电层，促进胶体脱稳C.氧化有机物D.吸附溶解性色素答案：B解析：PAC是无机高分子混凝剂，通过压缩胶体颗粒的双电层、中和电荷，使胶体脱稳并聚集成絮体，便于后续沉淀去除。调节pH通常用石灰或盐酸；氧化有机物需氧化剂（如臭氧）；吸附色素常用活性炭。10.膜生物反应器（MBR）的核心优势是（）。A.无需曝气B.污泥龄（SRT）与水力停留时间（HRT）分离C.运行成本低D.抗冲击负荷能力弱答案：B解析：MBR通过膜组件替代二沉池，实现泥水高效分离，使污泥龄（微生物增殖周期）与水力停留时间（污水在反应器内的停留时间）完全分离，可维持高浓度污泥（MLSS可达8000-12000mg/L），提高有机物和氨氮去除效率。二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.污水的pH值为7时，一定呈中性。（）答案：×解析：pH=7仅表示25℃时中性，温度变化会影响水的离子积，例如100℃时纯水pH≈6.14，但仍为中性。2.初沉池的主要作用是去除溶解性有机物。（）答案：×解析：初沉池主要去除污水中可沉淀的悬浮固体（SS），对溶解性有机物去除率仅10%-20%。3.好氧微生物的代谢产物主要是CO₂和H₂O，厌氧微生物的代谢产物包括CH₄和CO₂。（）答案：√解析：好氧条件下，有机物被彻底氧化为CO₂和H₂O；厌氧条件下，有机物经水解、酸化、产甲烷阶段，最终生成CH₄（约60%-70%）和CO₂（约30%-40%）。4.污泥膨胀的主要原因是丝状菌过度繁殖。（）答案：√解析：污泥膨胀分为丝状菌膨胀（占90%以上）和非丝状菌膨胀（如高粘性膨胀），其中丝状菌（如球衣菌）过度增殖导致污泥沉降性能恶化是主要原因。5.硝化反应是在厌氧条件下，氨氮转化为硝酸盐氮的过程。（）答案：×解析：硝化反应需好氧条件，由亚硝酸菌（NH₄⁺→NO₂⁻）和硝酸菌（NO₂⁻→NO₃⁻）完成；反硝化反应在缺氧条件下，NO₃⁻→N₂。6.化学除磷通常投加铁盐或铝盐，与磷酸盐反应生成难溶沉淀物。（）答案：√解析：铁盐（如FeCl₃）与磷酸盐反应生成FePO₄沉淀，铝盐（如Al₂(SO₄)₃）生成AlPO₄沉淀，均为难溶物质，可通过沉淀去除。7.超滤（UF）膜的截留分子量大于反渗透（RO）膜。（）答案：√解析：超滤膜截留分子量约1000-100000Da，反渗透膜截留分子量<100Da（可去除离子），因此UF截留分子量更大。8.污水消毒时，氯消毒的接触时间越长，消毒效果越好，因此无需控制时间。（）答案：×解析：氯消毒需控制接触时间（通常30分钟），过长时间会导致余氯过高（产生消毒副产物），且对某些耐氯微生物（如隐孢子虫）效果有限。9.污泥含水率从99%降至98%，体积减少一半。（）答案：√解析：污泥体积与含水率的关系为V1/V2=(100-p2)/(100-p1)，代入p1=99%、p2=98%，得V1/V2=(100-98)/(100-99)=2/1，体积减少50%。10.活性污泥法中，污泥负荷（Ns）=（进水BOD5×流量）/（MLSS×曝气池容积）。（）答案：√解析：污泥负荷Ns的定义是单位质量污泥（MLSS）在单位时间内承担的BOD5量，公式为Ns=Q×S0/(V×X)，其中Q为流量，S0为进水BOD5，V为曝气池容积，X为MLSS。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述污水处理的三级处理的主要目标和常用工艺。答案：三级处理（深度处理）的主要目标是进一步去除二级处理后残留的污染物，包括溶解性有机物、氮、磷、悬浮物、病原体及微量污染物（如重金属、内分泌干扰物），使出水达到更高标准（如回用水水质）。常用工艺包括：脱氮：反硝化滤池、生物转盘（缺氧段）；除磷：化学沉淀（投加铁盐/铝盐）、吸附（如活性氧化铝吸附）；去除SS：过滤（砂滤、膜滤）；消毒：紫外线消毒、臭氧消毒、氯消毒；去除溶解性有机物：活性炭吸附、高级氧化（如O3/H2O2）。2.简述厌氧生物处理的优缺点。答案：优点：能耗低（无需曝气），且可产生沼气（清洁能源）；污泥产量少（厌氧微生物增殖速率慢）；可处理高浓度有机废水（COD>5000mg/L）；对N、P营养需求低（C:N:P≈300-500:5:1）。缺点：启动时间长（产甲烷菌增殖慢，需4-8周）；对温度、pH、有毒物质敏感（如硫化物、重金属）；出水有机物浓度较高（需后续好氧处理）；低温（<15℃）时处理效率显著下降。3.简述影响活性污泥沉降性能的主要因素。答案：主要因素包括：丝状菌膨胀：丝状菌（如球衣菌、硫丝菌）过度繁殖，阻碍污泥絮体沉淀；污泥龄（SRT）：SRT过长会导致污泥老化（解体成细碎颗粒），SRT过短则污泥未成熟（絮体松散）；溶解氧（DO）：DO不足时，絮体内部厌氧，释放胞外聚合物（EPS），导致污泥粘性膨胀；进水水质：含大量溶解性有机物（如糖类）时，微生物分泌过多EPS，形成高粘性膨胀；含有毒物质（如硫化物）会抑制菌胶团生长，促进丝状菌优势；pH和温度：pH<6.0时，菌胶团活性下降，丝状菌（如真菌）易增殖；低温（<10℃）会降低菌胶团代谢速率，丝状菌适应性更强。4.简述混凝工艺的主要步骤及各步骤的作用。答案：混凝工艺包括混合、反应（絮凝）两个主要步骤：混合阶段：快速搅拌（转速200-300r/min，时间10-30秒），使混凝剂与污水快速均匀混合，通过压缩双电层或吸附电中和，使胶体脱稳；反应阶段：慢速搅拌（转速20-70r/min，时间15-30分钟），促进脱稳胶体碰撞聚集成大絮体（絮凝），通过吸附架桥（高分子混凝剂）或网捕卷扫（金属氢氧化物沉淀）作用，形成易于沉淀的矾花。5.简述膜分离技术在污水处理中的应用类型及各自特点。答案：膜分离技术应用类型及特点：微滤（MF）：孔径0.1-10μm，截留悬浮固体、胶体和部分微生物（如细菌），压力低（0.1-0.3MPa），用于预处理或深度过滤；超滤（UF）：孔径0.001-0.1μm，截留分子量1000-100000Da，可去除大分子有机物、病毒、部分胶体，压力0.1-0.5MPa，用于中水回用预处理；纳滤（NF）：孔径0.001μm，截留分子量200-1000Da，可去除二价离子（如SO4²⁻、Ca²⁺）和部分有机物，压力0.5-2.0MPa，用于软化水或去除微量污染物；反渗透（RO）：孔径<0.001μm，截留分子量<100Da，可去除离子、小分子有机物，压力1.0-4.0MPa，用于高纯水制备或污水深度脱盐。四、计算题（每题10分，共30分）1.某城市污水处理厂设计水量为50000m³/d，进水BOD5=200mg/L，出水BOD5=20mg/L，采用普通活性污泥法，污泥负荷Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，曝气池MLSS=3000mg/L。计算曝气池容积及每日剩余污泥量（假设污泥产率系数Y=0.6kgVSS/kgBOD5，衰减系数Kd=0.05d⁻¹）。答案：（1）曝气池容积V计算：Ns=Q×S0/(V×X)→V=Q×S0/(Ns×X)其中Q=50000m³/d=5×10⁴m³/d，S0=200mg/L=0.2kg/m³，Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，X=3000mg/L=3kg/m³代入得：V=5×10⁴×0.2/(0.3×3)=(1×10⁴)/(0.9)≈11111.11m³（2）剩余污泥量ΔX计算：ΔX=Y×(S0-Se)×QKd×Xv×V其中Se=20mg/L=0.02kg/m³，Xv=MLVSS（假设MLVSS/MLSS=0.7，则Xv=3×0.7=2.1kg/m³）ΔX=0.6×(0.2-0.02)×5×10⁴0.05×2.1×11111.11=0.6×0.18×5×10⁴0.05×2.1×11111.11=54001166.67≈4233.33kgVSS/d2.某厌氧反应器处理高浓度有机废水，进水COD=8000mg/L，流量=1000m³/d，COD去除率=85%，沼气产率=0.45m³/kgCOD（去除量）。计算每日沼气产量及沼气中甲烷含量（假设沼气中CH4占65%，CO2占35%）。答案：（1）每日去除COD量=Q×(COD进-COD出)=1000×(8000×0.85)=1000×6800=6.8×10⁶g=6800kg/d（2）沼气产量=去除COD量×产率=6800×0.45=3060m³/d（3）甲烷含量=3060×65%=1989m³/d，CO2含量=3060×35%=1071m³/d3.某污水厂二沉池设计流量=40000m³/d，表面负荷=1.5m³/(m²·h)，计算二沉池表面积及直径（假设采用圆形池，π取3.14）。答案：（1）表面负荷q=1.5m³/(m²·h)，日流量Q=40000m³/d=40000/24≈1666.67m³/h表面积A=Q/q=1666.67/1.5≈1111.11m²（2）圆形池面积A=πD²/4→D=√(4A/π)=√(4×1111.11/3.14)=√(1414.43)≈37.6m（取整为38m）五、案例分析题（每题10分，共20分）1.某城镇污水处理厂采用A²/O工艺，近期出水氨氮（NH3-N）超标（设计出水≤5mg/L，实际≥8mg/L），请分析可能原因及解决措施。答案：可能原因：（1）好氧段溶解氧（DO）不足：硝化菌为好氧自养菌，DO<2mg/L时活性受抑制，导致NH3-N无法转化为NO3⁻；（2）污泥龄（SRT）过短：硝化菌世代周期长（约10-15d），SRT<10d时硝化菌被排出系统，无法积累；（3）进水碳氮比（C/N）失衡：BOD5/TN<4时，异养菌与硝化菌竞争碳源，硝化菌增殖受限；（4）水温过低：硝化菌最佳温度20-30℃，<15℃时活性下降，<10℃时效率显著降低；（5）有毒物质冲击：如重金属（Cu²⁺、Zn²⁺）、硫化物、高浓度氨氮（>300mg/L）会抑制硝化菌活性；（6）回流比不合理：内回流（缺氧→好氧）比例过低，导致硝化菌流失；外回流（二沉池→厌氧）比例过高，稀释好氧段污泥浓度。解决措施：（1）增加好氧段曝气量，维持DO=2-4mg/L；（2）延长SRT（如减少剩余污泥排放量），确保SRT≥15d；（3）若进水C/N低，可投加甲醇、葡萄糖等碳源（需核算成本）；（4）冬季采取保温措施（如加盖、蒸汽加热），或降低处理负荷；（5）排查进水水质，加强预处理（如设置事故池），避免有毒物质冲击；（6）调整内回流比（通常200%-400%）和外回流比（50%-100%），维持好氧段MLSS=3000-4000mg/L。2.某工业废水处理站采用“混凝沉淀+水解酸化+接触氧化”工艺，近期发现接触氧化池出水COD升高（设计≤100mg/L，实际≥150mg/L），且填料上生物膜脱落严重。分析可能原因及改进建议。答案：可能原