污水处理知识竞赛试题及答案

污水处理知识竞赛试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.以下哪种水质指标表示水中有机物在强氧化剂作用下被氧化所消耗的氧量？A.BOD₅B.CODC.NH₃-ND.TP答案：B解析：COD（化学需氧量）是指在一定条件下，强氧化剂（如重铬酸钾）氧化水中有机物所消耗的氧量，反映水中受还原性物质污染的程度；BOD₅（五日生化需氧量）是微生物在好氧条件下分解有机物5天所消耗的氧量，更侧重可生物降解有机物的含量。2.活性污泥法中，“污泥膨胀”的主要特征是？A.污泥沉降性能变差，SVI（污泥体积指数）＞150mL/gB.污泥颜色发黑，有恶臭C.污泥浓度（MLSS）显著降低D.曝气池泡沫增多答案：A解析：污泥膨胀的核心表现是污泥沉降性能恶化，SVI超过150mL/g（严重膨胀时可达300mL/g以上），主要原因是丝状菌过度繁殖或菌胶团结构破坏。3.以下哪种工艺属于生物膜法？A.A²/O工艺B.生物接触氧化法C.SBR工艺D.氧化沟答案：B解析：生物膜法是微生物附着在载体表面形成生物膜，通过生物膜降解污染物的工艺，生物接触氧化法（填充填料）属于此类；A²/O、SBR、氧化沟均为活性污泥法（微生物以絮体形式悬浮于水中）。4.厌氧消化过程中，甲烷菌的最佳生长pH范围是？A.4.5~5.5B.6.5~7.5C.8.0~9.0D.10.0~11.0答案：B解析：甲烷菌对pH敏感，最佳pH为6.8~7.2（接近中性），酸性（pH＜6.5）或碱性（pH＞7.8）环境会抑制其活性，导致产气减少甚至反应停滞。5.格栅的主要作用是去除污水中的？A.溶解性有机物B.悬浮固体（SS）C.重金属离子D.氮磷营养盐答案：B解析：格栅是预处理设备，通过筛网拦截污水中较大的悬浮物（如树枝、塑料、纤维等），防止后续设备堵塞；SS的进一步去除需通过沉淀、过滤等工艺。6.以下哪种方法可用于测定污水中的氨氮？A.重铬酸钾法B.纳氏试剂分光光度法C.钼锑抗分光光度法D.碘量法答案：B解析：纳氏试剂分光光度法是氨氮的经典测定方法，通过氨与纳氏试剂反应生成黄色络合物，比色定量；重铬酸钾法测COD，钼锑抗法测总磷，碘量法测溶解氧。7.MBR（膜生物反应器）工艺的核心优势是？A.无需曝气B.污泥龄（SRT）与水力停留时间（HRT）分离C.能耗显著低于传统工艺D.可直接处理高浓度工业废水答案：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（微生物停留时间）与水力停留时间（污水停留时间）独立控制，可维持高污泥浓度（MLSS可达8000~12000mg/L），提高处理效率。8.好氧生物处理中，溶解氧（DO）的适宜浓度一般控制在？A.0.5~1.0mg/LB.2.0~4.0mg/LC.5.0~7.0mg/LD.8.0~10.0mg/L答案：B解析：好氧微生物需氧代谢，DO过低（＜2.0mg/L）会导致好氧菌活性下降，兼性菌或厌氧菌增殖；过高（＞4.0mg/L）会增加能耗，且可能破坏污泥结构。9.以下哪种物质属于污水中的“抑制性物质”？A.葡萄糖B.尿素C.苯酚D.淀粉答案：C解析：苯酚是典型的有毒有机物，浓度过高时会抑制微生物活性（如＞100mg/L时可能导致污泥中毒）；葡萄糖、尿素（含氮）、淀粉均为可生物降解的营养物质。10.污泥脱水的主要目的是？A.减少污泥体积B.去除污泥中的重金属C.提高污泥热值D.杀灭污泥中的病原菌答案：A解析：污泥脱水通过机械（如带式压滤机、离心机）或自然干化降低含水率（从99%降至80%以下），显著减少体积（体积可缩小至原体积的1/10），便于后续运输和处置。11.以下哪种工艺以脱氮为主要目标？A.厌氧池B.缺氧池C.好氧池D.水解酸化池答案：B解析：脱氮需经历硝化（好氧池，NH₃-N→NO₃⁻-N）和反硝化（缺氧池，NO₃⁻-N→N₂↑）两个阶段，缺氧池为反硝化提供厌氧环境（DO＜0.5mg/L），利用有机物作为碳源还原硝酸盐。12.污水中总氮（TN）的组成不包括？A.氨氮（NH₃-N）B.亚硝酸盐氮（NO₂⁻-N）C.硝酸盐氮（NO₃⁻-N）D.硫酸盐（SO₄²⁻）答案：D解析：总氮包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；硫酸盐属于无机阴离子，与氮无关。13.以下哪种设备用于测量污水的流量？A.溶解氧仪B.电磁流量计C.pH计D.浊度仪答案：B解析：电磁流量计通过电磁感应原理测量导电液体的流量，适用于污水；溶解氧仪测DO，pH计测酸碱度，浊度仪测水中悬浮物浓度。14.曝气池混合液的污泥浓度（MLSS）通常控制在？A.500~1000mg/LB.2000~4000mg/LC.10000~15000mg/LD.20000~30000mg/L答案：B解析：传统活性污泥法中，MLSS一般控制在2000~4000mg/L；MBR工艺因膜分离可维持更高浓度（8000~12000mg/L），但常规工艺无需过高，否则会增加能耗和污泥负荷。15.以下哪种现象表明活性污泥性能良好？A.污泥絮体细小，颜色发白B.污泥沉降速度快，上清液清澈C.曝气池泡沫呈灰黑色D.污泥指数（SVI）为200mL/g答案：B解析：良好的活性污泥絮体大而紧密（菌胶团发达），沉降速度快（30分钟沉降比SV₃₀为15%~30%），上清液清澈；SVI在70~150mL/g为正常范围，超过150可能膨胀；泡沫灰黑色通常是污泥老化或缺氧的表现。16.厌氧处理适用于以下哪种污水？A.低浓度生活污水（COD＜500mg/L）B.高浓度有机废水（COD＞5000mg/L）C.含重金属的工业废水D.低温（＜10℃）污水答案：B解析：厌氧处理适合高浓度有机废水（COD＞5000mg/L），通过产甲烷菌将有机物转化为甲烷（可回收能源）；低浓度污水厌氧效率低，一般采用好氧处理；重金属和低温会抑制厌氧微生物活性。17.以下哪种物质可作为反硝化的碳源？A.氧气B.氮气C.甲醇D.碳酸钙答案：C解析：反硝化需要有机碳源（如甲醇、乙酸钠）作为电子供体，将NO₃⁻-N还原为N₂；氧气是好氧代谢的电子受体，氮气是反硝化产物，碳酸钙是碱性物质（调节pH）。18.二沉池的主要功能是？A.去除溶解性有机物B.实现泥水分离C.进行硝化反应D.调节污水水量答案：B解析：二沉池（二次沉淀池）接收曝气池的混合液，通过重力沉降实现活性污泥与处理水的分离，沉淀的污泥部分回流至曝气池，剩余污泥排出系统。19.以下哪种指标反映污水的可生化性？A.BOD₅/CODB.SS/CODC.TP/CODD.NH₃-N/COD答案：A解析：BOD₅/COD（可生化性比）是判断污水是否适合生物处理的关键指标，比值＞0.3表示可生化性良好，＜0.2则需预处理提高可生化性。20.污泥消化的主要目的是？A.增加污泥中的有机质B.减少污泥的稳定性C.杀灭病原菌并减少污泥量D.提高污泥的脱水性能答案：C解析：污泥消化（好氧或厌氧）通过微生物分解污泥中的有机物（稳定化），同时杀灭病原菌（如厌氧消化中高温条件可灭活虫卵），并减少污泥体积（有机物分解后减量）。二、判断题（每题1分，共10分）1.格栅的间隙越小，拦截效果越好，因此应尽可能选择小间隙格栅。（）答案：×解析：格栅间隙需根据后续工艺需求选择，过小会增加水头损失和清渣频率，一般生活污水格栅间隙为10~20mm，工业废水可更小（如5mm），但需综合考虑经济性和运行便利性。2.厌氧处理过程中会产生甲烷气体，因此需注意防爆。（）答案：√解析：厌氧消化产生的沼气（主要成分为CH₄和CO₂）中甲烷浓度约50%~70%，与空气混合后（5%~15%浓度）遇明火会爆炸，需设置防爆设备（如阻火器）和通风系统。3.活性污泥法中，污泥回流比（R）是指回流污泥量与进水流量的比值。（）答案：√解析：回流比R=Qᵣ/Q（Qᵣ为回流污泥量，Q为进水流量），通常控制在50%~100%，过高会增加能耗，过低会导致曝气池污泥浓度不足。4.总磷（TP）的去除只能通过生物除磷实现。（）答案：×解析：生物除磷（聚磷菌在厌氧释磷、好氧吸磷）和化学除磷（投加铁盐、铝盐形成磷酸盐沉淀）是两种主要方式，实际中常联合使用以提高效率。5.膜生物反应器（MBR）的膜组件需要定期清洗，否则会因污染导致通量下降。（）答案：√解析：膜污染（有机物、微生物、无机物附着）是MBR运行的主要问题，需通过物理清洗（反冲洗）、化学清洗（酸洗、碱洗）维持膜通量。6.好氧处理的剩余污泥量比厌氧处理少。（）答案：×解析：好氧微生物代谢有机物时，一部分用于自身增殖（污泥产量约0.5~0.7kgVSS/kgCOD），而厌氧微生物增殖率低（污泥产量约0.05~0.1kgVSS/kgCOD），因此厌氧剩余污泥更少。7.污水的pH值对微生物活性影响不大，因此无需调节。（）答案：×解析：微生物最佳生长pH为6.5~8.5，酸性（pH＜5）或碱性（pH＞9）会抑制活性，甚至导致污泥死亡，因此需通过投加酸/碱调节至适宜范围。8.硝化反应是在厌氧条件下将氨氮转化为硝酸盐氮的过程。（）答案：×解析：硝化反应（NH₃-N→NO₂⁻-N→NO₃⁻-N）需好氧条件（DO＞2.0mg/L），由硝化细菌完成；反硝化反应（NO₃⁻-N→N₂）在缺氧条件下进行。9.沉淀池的表面负荷（q）越小，沉淀效果越好。（）答案：√解析：表面负荷q=Q/A（Q为流量，A为表面积），单位m³/(m²·h)，q越小，污水在池内停留时间越长，沉淀效果越好（一般初沉池q=1.5~3.0，二沉池q=1.0~2.0）。10.污泥龄（SRT）是指微生物在系统中的平均停留时间，SRT越长，污泥越老化。（）答案：√解析：SRT=（曝气池污泥总量）/（每日排出的剩余污泥量），SRT过长（如＞30天）会导致污泥老化（絮体松散、沉降性差），需通过排泥控制在合理范围（脱氮除磷系统一般10~25天）。三、填空题（每空1分，共20分）1.污水的物理处理方法主要包括格栅、（）、（）和过滤等。答案：沉砂池；沉淀池2.生物脱氮的两个关键步骤是（）和（）。答案：硝化反应；反硝化反应3.活性污泥的“菌胶团”由（）和（）组成，是吸附和降解有机物的主体。答案：好氧菌；兼性菌4.厌氧消化的三个阶段是（）、（）和（）。答案：水解酸化阶段；产氢产乙酸阶段；产甲烷阶段5.常用的化学除磷药剂有（）、（）和（）。答案：聚合氯化铝（PAC）；硫酸亚铁；聚合硫酸铁（PFS）6.衡量曝气设备效率的指标有（）和（）。答案：氧转移效率（OTE）；动力效率（EP）7.污泥的“三态”是指（）、（）和（）。答案：固态（泥饼）；液态（湿污泥）；气态（沼气）8.污水深度处理的常见工艺包括（）、（）和（）。答案：活性炭吸附；膜过滤（RO、NF）；高级氧化（芬顿氧化）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述A²/O工艺的脱氮除磷原理。答案：A²/O工艺（厌氧-缺氧-好氧）通过三个功能段实现脱氮除磷：厌氧段：聚磷菌释放磷（分解体内聚磷酸盐获取能量），同时吸收污水中的挥发性脂肪酸（VFA）合成PHB（聚羟基丁酸）；缺氧段：反硝化菌利用污水中剩余有机物（或内碳源）作为电子供体，将好氧段回流的硝酸盐（NO₃⁻-N）还原为氮气（N₂），完成脱氮；好氧段：聚磷菌分解PHB产生能量，过量吸收污水中的磷（吸磷量＞厌氧段释磷量），实现除磷；同时硝化菌将氨氮（NH₃-N）氧化为硝酸盐（NO₃⁻-N），为反硝化提供底物。2.列举5种常见的污水处理工艺，并说明其适用场景。答案：（1）氧化沟：适用于中小规模生活污水（处理量5000~50000m³/d），流程简单，抗冲击负荷能力强；（2）SBR（序批式活性污泥法）：适用于水量变化大的场合（如乡镇污水），通过时间分割实现进水、反应、沉淀、排水一体化；（3）MBR（膜生物反应器）：适用于水质要求高的场景（如中水回用），出水悬浮物接近0，占地面积小；（4）UASB（上流式厌氧污泥床）：适用于高浓度有机废水（如食品、酿造废水，COD＞5000mg/L），可回收沼气能源；（5）生物滤池（BAF）：适用于低浓度污水深度处理（如二级出水提标），通过生物膜降解剩余有机物和氨氮。3.简述污泥膨胀的原因及控制措施。答案：原因：丝状菌过度繁殖（主要原因）：如污水低负荷（F/M＜0.1kgCOD/(kgMLSS·d)）、低DO（＜0.5mg/L）、营养失衡（N/P不足）；菌胶团结构破坏：如高有机负荷（F/M＞0.5）导致菌胶团分解，或有毒物质冲击（如硫化物、重金属）。控制措施：调整工艺参数：提高DO（＞2.0mg/L）、增加污泥负荷（投加碳源）、补充N/P（按BOD:N:P=100:5:1）；投加药剂：如氯水（10~20mg/L）抑制丝状菌，或投加PAC增强污泥絮凝性；改善进水水质：避免有毒物质冲击，调节pH至6.5~8.5。4.比较好氧处理与厌氧处理的优缺点。答案：好氧处理优点：反应速度快，有机物去除率高（BOD去除率＞90%）；出水水质好，适合低浓度污水（COD＜5000mg/L）；工艺成熟，运行稳定。好氧处理缺点：能耗高（需曝气）；剩余污泥量大；对高浓度污水处理效率低。厌氧处理优点：能耗低（无需曝气，可产沼气）；剩余污泥量少（仅为好氧的1/10~1/5）；适合高浓度污水（COD＞5000mg/L）。厌氧处理缺点：反应速度慢，水力停留时间长（HRT=1~3天）；对温度、pH敏感（最佳35℃或55℃）；出水需后续好氧处理（含少量难降解有机物）。5.简述污水中氮的存在形式及去除路径。答案：氮的存在形式：有机氮（如蛋白质、尿素）、氨氮（NH₃-N）、亚硝酸盐氮（NO₂⁻-N）、硝酸盐氮（NO₃⁻-N）。去除路径：有机氮氨化：在氨化菌作用下（好氧或厌氧）分解为NH₃-N；硝化反应：好氧条件下，亚硝化菌将NH₃-N氧化为NO₂⁻-N，硝化菌进一步氧化为NO₃⁻-N；反硝化反应：缺氧条件下，反硝化菌利用碳源将NO₃⁻-N还原为N₂↑，释放到大气中；同化作用：微生物将NH₃-N合成自身细胞物质（随剩余污泥排出）。五、案例分析题（每题10分，共20分）案例1：某城镇污水处理厂采用A²/O工艺，设计处理规模3万m³/d，进水水质：COD=350mg/L，BOD₅=180mg/L，NH₃-N=30mg/L，TP=4mg/L；出水水质要求：COD≤50mg/L，BOD₅≤10mg/L，NH₃-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L。近期监测发现，出水NH₃-N=8mg/L（超标），其他指标基本达标。问题：分析可能的原因及解决措施。答案：可能原因：（1）硝化反应受阻：好氧段DO不足（＜2.0mg/L），抑制硝化菌活性；污泥龄（SRT）过短（＜10天），硝化菌（世代周期长）被排出系统；水温过低（＜15℃），硝化菌活性下降（最佳25~30℃）；进水氨氮浓度升高（超过设计值），超出系统处理能力。（2）其他因素：回流比不合理（如内回流比R内＜200%），导致硝化液无法充分回流至缺氧段；污泥中毒（如进水中含有酚类、硫化物等抑制性物质）。解决措施：提高好氧段DO（控制在2.5~4.0mg/L），增加曝气设备运行频率；延长污泥龄（减少剩余污泥排放量，SRT控制在15~25天）；若水温低，可