2025年污水处理经典试题及答案

2025年污水处理经典试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.某城镇污水处理厂设计规模为3×10⁴m³/d，进水BOD₅为220mg/L，采用A²O工艺，污泥龄控制在12d，混合液悬浮固体浓度（MLSS）为3500mg/L。若忽略衰减系数，系统每日产生的剩余污泥量（以MLSS计）最接近下列哪一项？A.1.8t/d  B.2.2t/d  C.2.6t/d  D.3.0t/d【答案】B【解析】剩余污泥量ΔX=YQ(S₀Sₑ)/[1+k_dθ_c]，取Y=0.6kgMLSS/kgBOD₅，k_d≈0，θ_c=12d，S₀Sₑ≈200mg/L，则ΔX=0.6×3×10⁴×200×10⁻³/12=3×10⁴×0.2/12=500kg/d≈2.2t/d（含水率99%时体积约220m³）。2.下列关于厌氧氨氧化（Anammox）工艺的描述，错误的是哪一项？A.以NH₄⁺N为电子供体，NO₂⁻N为电子受体  B.反应需在严格厌氧条件下进行C.每氧化1gNH₄⁺N可产生0.26gNO₃⁻N  D.污泥产率系数远低于传统硝化反硝化【答案】C【解析】Anammox反应式：NH₄⁺+1.32NO₂⁻+0.066HCO₃⁻→1.02N₂+0.26NO₃⁻+0.066CH₂O₀.₅N₀.₁₅+2.03H₂O，每氧化1gNH₄⁺N产生0.11gNO₃⁻N，而非0.26g。3.某工业废水COD为2800mg/L，BOD₅为1200mg/L，经测定其BOD₅/COD为0.43。若采用厌氧好氧组合工艺，下列哪项措施最能提高厌氧段去除效率？A.投加FeCl₃除磷  B.将进水pH调至6.5并补充碱度C.提高好氧段DO至4mg/L  D.回流硝化液至厌氧段【答案】B【解析】B/C>0.4表明可生化性好，但厌氧产甲烷菌对pH敏感，最佳范围为6.8~7.2，补充碱度可维持稳定，提高产甲烷速率。4.某污水厂采用MBR工艺，膜通量设定为18L/(m²·h)，运行一年后跨膜压差（TMP）由初始12kPa升至42kPa，化学清洗周期由90d缩短至30d。下列哪项措施对缓解膜污染最直接有效？A.降低污泥龄至6d  B.投加粉末活性炭（PAC）20mg/LC.将膜通量提高至25L/(m²·h)  D.将DO降至1.0mg/L【答案】B【解析】PAC可吸附溶解性微生物产物（SMP），降低膜表面凝胶层阻力，已被大量研究证实可延缓TMP上升。5.关于次氯酸钠消毒，下列说法正确的是哪一项？A.有效氯指NaClO分子中的Cl⁻  B.pH升高，HOCl比例增加C.1mg/L有效氯可灭活99%大肠杆菌所需CT值随温度升高而降低D.与紫外线消毒相比，次氯酸钠对隐孢子虫卵囊灭活效果更好【答案】C【解析】CT值规则：温度每升高10℃，灭活所需CT值约减半；HOCl比例随pH升高而降低；隐孢子虫对氯耐受极强，紫外线更有效。6.某污水处理厂采用深床反硝化滤池，滤料为φ3~5mm石英砂，滤速为8m/h，要求出水TN<10mg/L。若进水NO₃⁻N为25mg/L，甲醇投加量（以COD计）最接近下列哪一项？（忽略微生物同化）A.60mg/L  B.75mg/L  C.90mg/L  D.105mg/L【答案】C【解析】反硝化理论COD/N=2.86，实际取3.5~4.0，25×3.6≈90mg/L。7.下列关于污泥厌氧消化的描述，正确的是哪一项？A.中温消化温度越高，产气中CH₄比例越高  B.投加热水解（THP）预处理可降低消化池容积C.消化液回流不会导致污水厂进水氮负荷升高  D.厌氧消化对污泥中重金属有去除作用【答案】B【解析】THP可破解细胞壁，提高可生化降解率，从而减少所需θ_c和池容；重金属仅形态转化，未被去除。8.某污水厂采用化学除磷，投加Al₂(SO₄)₃·14H₂O，摩尔质量为594g/mol。若进水PO₄³⁻P为6mg/L，要求出水TP<0.5mg/L，铝磷摩尔比取1.8，则理论投加量最接近下列哪一项？A.28mg/L  B.35mg/L  C.42mg/L  D.49mg/L【答案】C【解析】n(P)=6/31=0.194mmol/L，n(Al)=1.8×0.194=0.349mmol/L，m=0.349×594/2≈104mg/LAl₂(SO₄)₃·14H₂O，商品液含约40%，故104×0.4≈42mg/L。9.某污水厂采用Orbal氧化沟，外、中、内沟DO分别为0.2、0.8、2.5mg/L，下列哪项描述正确？A.外沟主要进行硝化反应  B.内沟同时存在同步硝化反硝化C.中沟主要进行反硝化反应  D.外沟可同时实现释磷与反硝化【答案】D【解析】外沟低DO，反硝化菌利用内沟回流硝态氮进行反硝化，同时PAOs在此释磷，符合Carrousel工艺设计思想。10.关于污水厂碳排放核算，下列哪项属于直接排放？A.外购电力消耗对应的CO₂  B.甲烷逃逸量C.运输污泥车辆耗油  D.甲醇生产环节排放【答案】B【解析】IPCC指南将处理过程CH₄、N₂O列为直接排放，其余为间接排放。11.某污水厂采用两段式厌氧氨氧化，第一段部分亚硝化（PN/A），控制出水NO₂⁻N/NH₄⁺N=1.15，若进水NH₄⁺N为120mg/L，则第一段NH₄⁺N转化率最接近下列哪一项？A.45%  B.52%  C.58%  D.65%【答案】C【解析】Anammox化学计量比1:1.32，PN/A控制NO₂⁻N/NH₄⁺N≈1.15，则剩余NH₄⁺N=120/(1+1.15)=55.8mg/L，转化率=(12055.8)/120≈53.5%，最接近58%。12.某再生水厂采用臭氧生物活性炭（O₃BAC）深度处理，臭氧投加量为3mg/L，接触时间15min，下列哪项最能反映BAC池主要功能？A.截留悬浮物  B.去除臭氧残留  C.生物降解可同化有机碳（AOC）  D.去除色度【答案】C【解析】BAC核心为生物膜降解臭氧氧化后产生的小分子AOC，降低后续消毒副产物前体物。13.某污水厂采用初沉池+AAO+二沉池+滤布滤池+紫外消毒，若进水SS为280mg/L，初沉池去除率55%，二沉池出水SS为15mg/L，滤布滤池出水SS<5mg/L，则全年SS总去除率最接近下列哪一项？A.96%  B.98%  C.99%  D.99.5%【答案】B【解析】初沉后SS=280×0.45=126mg/L，二沉后15mg/L，滤布后5mg/L，总去除率=(2805)/280≈98.2%。14.关于污泥石灰稳定，下列说法正确的是哪一项？A.石灰投加量与污泥含固率无关  B.pH>12并维持2h可有效杀灭蛔虫卵C.石灰稳定后污泥可农用，无需监测重金属  D.石灰稳定过程无氨气释放【答案】B【解析】EPA503法规规定pH≥12维持2h可达A级稳定；重金属仍需监测；氨在高pH下易挥发。15.某污水厂采用气浮池替代二沉池，溶气压力为0.5MPa，回流比30%，若气浮池表面负荷为8m³/(m²·h)，下列哪项措施可提高固体通量？A.降低回流比至20%  B.提高溶气压力至0.6MPaC.减小表面负荷至6m³/(m²·h)  D.投加PAM1mg/L【答案】D【解析】PAM可增大絮体粒径，提高沉降或上浮速度，从而允许更高固体通量。16.某污水厂采用IFAS工艺，填料填充比30%，MLSS为4200mg/L，附着生物量折合MLSS为1800mg/L，则系统总污泥龄最接近下列哪一项？（忽略衰减）A.12d  B.15d  C.18d  D.21d【答案】C【解析】IFAS总生物量=4200+1800×0.3=4740mg/L，剩余污泥仅排放悬浮相，θ_c=X_total/(ΔX/V)=4740/(4200/12)≈18d。17.某污水厂采用人工湿地（水平潜流）处理农村污水，设计水力负荷0.3m/d，面积负荷5gBOD/(m²·d)，若进水BOD为150mg/L，则所需面积最接近下列哪一项？A.0.5ha  B.0.8ha  C.1.0ha  D.1.2ha【答案】C【解析】Q=100m³/d，面积A=Q×BOD/负荷=100×150/5=3000m²=0.3ha，考虑安全系数3，取1.0ha。18.关于污水厂臭气生物滤池，下列哪项操作参数最合理？A.空床停留时间（EBRT）3s  B.滤料pH4.5C.表面负荷100m³/(m²·h)  D.湿度保持40%【答案】C【解析】生物滤池EBRT一般15~30s，湿度>95%，pH6~8，表面负荷可100m³/(m²·h)。19.某污水厂采用电化学除磷，电极材料为FeAl复合板，电流密度15A/m²，若TP从5mg/L降至0.3mg/L，则电耗最接近下列哪一项？（电流效率90%，电压3.5V）A.0.15kWh/m³  B.0.25kWh/m³  C.0.35kWh/m³  D.0.45kWh/m³【答案】B【解析】法拉第计算：每去除1molP需1molFe，Fe=56g/mol，ΔP=4.7mg/L=0.152mmol/L，理论电量=0.152×2×96485=29.3C/L，实际=29.3/0.9=32.6C/L，E=32.6×3.5/3600≈0.25kWh/m³。20.某污水厂采用水源热泵回收出水余热，出水温度25℃，热泵COP为5.0，若冬季供热负荷500kW，则所需循环水量最接近下列哪一项？（温差ΔT=5℃）A.80m³/h  B.100m³/h  C.120m³/h  D.140m³/h【答案】B【解析】Q=cmΔT，m=Q/(cΔT)=500/(4.18×5)=23.9kg/s≈86m³/h，考虑热泵侧换热效率0.9，取100m³/h。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，选择完全正确得满分，漏选得1分，错选得0分）21.下列哪些措施可有效抑制MBR膜污染？A.间歇抽吸  B.投加PAC  C.提高污泥龄至30d  D.采用粗孔曝气【答案】A、B【解析】间歇抽吸可松弛滤饼层；PAC吸附SMP；高污泥龄增加SMP，加剧污染；粗孔曝气能耗高但冲刷效果差。22.关于短程硝化（PN）控制策略，下列哪些说法正确？A.控制DO0.5~1.0mg/L  B.提高温度至30℃C.提高FA（游离氨）至5~10mg/L  D.降低污泥龄至2d【答案】A、B、C【解析】低DO、高温、高FA可抑制NOB，实现PN；过低污泥龄会洗淘AOB。23.下列哪些属于污水厂碳源补充剂？A.甲醇  B.乙酸钠  C.葡萄糖  D.尿素【答案】A、B、C【解析】尿素为氮源，非碳源。24.关于污泥热水解（THP）技术，下列哪些描述正确？A.反应温度160~180℃  B.可破解细胞壁，提高沼气产量C.反应后污泥需降温至40℃再消化  D.可降低脱水污泥含固率【答案】A、B、C【解析】THP提高脱水性，脱水后含固率可提高至30~35%。25.下列哪些指标可用于评价臭氧氧化效果？A.UV₂₅₄  B.AOC  C.BOD₅  D.色度【答案】A、B、D【解析】臭氧氧化后BOD₅可能升高，非直接评价指标。26.关于人工湿地植物选择，下列哪些因素需重点考虑？A.耐污能力  B.根系泌氧能力  C.景观效果  D.抗病虫害能力【答案】A、B、C、D27.下列哪些属于污水厂直接温室气体排放源？A.曝气池N₂O  B.污泥厌氧消化CH₄  C.外购电力  D.污泥堆肥N₂O【答案】A、B、D28.关于紫外消毒设计，下列哪些措施可提高灭活效率？A.提高透光率（T₁₀）  B.采用低压高输出灯  C.增加灯管数量  D.降低流量【答案】A、B、C、D29.下列哪些属于高级氧化工艺（AOPs）？A.O₃/H₂O₂  B.UV/H₂O₂  C.Fenton  D.电催化【答案】A、B、C、D30.关于污水厂能源回收，下列哪些途径可行？A.厌氧消化沼气发电  B.污泥焚烧余热发电C.水源热泵  D.微型水力发电【答案】A、B、C、D三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.Anammox菌属于自养菌，无需有机碳源即可完成脱氮。【答案】√32.MBR膜孔径越小，越易受到膜污染。【答案】×（小孔径可截留更多污染物，但污染机制复杂，不一定“越易”）33.化学除磷投加铝盐会导致出水pH显著升高。【答案】×（Al³⁺水解产酸，pH下降）34.污泥龄越长，系统硝化能力越强。【答案】√35.人工湿地对病原微生物的去除主要依靠植物吸收。【答案】×（主要靠过滤、吸附、紫外线、捕食等）36.臭氧氧化可完全矿化所有有机污染物。【答案】×（部分中间产物更难降解）37.电化学除磷过程中，阳极溶解金属离子起主要作用。【答案】√38.污水厂碳排放核算需考虑生物源CO₂。【答案】×（生物源CO₂不计入国家清单）39.短程反硝化（PD）可将NO₃⁻N直接还原至N₂。【答案】×（PD还原至NO₂⁻，需Anammox进一步脱氮）40.采用厌氧氨氧化可节省60%以上的曝气能耗。【答案】√四、计算题（共30分，写出计算过程）41.某城镇污水厂设计规模4×10⁴m³/d，进水TN=60mg/L，BOD=200mg/L，采用A²O+深床反硝化滤池，要求出水TN≤10mg/L。已知：（1）A²O硝化率90%，反硝化率50%；（2）滤池以甲醇为碳源，NO₃⁻N从20mg/L降至5mg/L；（3）污泥产率Y=0.6kgMLSS/kgBOD，θ_c=15d，MLSS=4000mg/L；（4）忽略同化作用。求：（1）系统每日需外加甲醇多少kg？（6分）（2）若甲醇单价2.5元/kg，年运行成本多少万元？（2分）（3）系统每日产生剩余污泥量（MLSS）多少吨？（4分）【答案】（1）滤池去除NO₃⁻N=4×10⁴×(205)×10⁻³=600kg/d，COD/N=3.5，甲醇量=600×3.5=2100kg/d（2）年成本=2100×2.5×365/10⁴=191.6万元（3）ΔX=YQ(S₀Sₑ)/θ_c=0.6×4×10⁴×(20020)×10⁻³/15=0.6×4×10⁴×0.18/15=288kg/d≈0.29t/d42.某工业废水COD=3200mg/L，BOD₅=800mg/L，拟采用厌氧反应器（UASB）预处理，设计容积负荷10kgCOD/(m³·d)，产气率0.4m³/kgCOD，CH₄含量65%。求：（1）处理1000m³/d废水所需UASB有效容积；（3分）（2）每日沼气产量及CH₄体积；（3分）（3）若CH₄低位热值35.8MJ/m³，沼气发电效率38%，日发电量多少kWh？（4分）【答案】（1）V=Q×S₀/L_v=1000×3.2/10=320m³（2）沼气=1000×3.2×0.4=1280m³/d，CH₄=1280×0.65=832m³/d（3）能量=832×35.8=29.8GJ/d=29.8×10⁶kJ/d，电=29.8×10⁶×0.38/3600≈3145kWh/d43.某污水厂采用带式压滤机脱水，进泥含固率3%，投加PAM4kg/tDS，要求脱水后含固率≥25%，泥饼产量20t/d（含固25%）。求：（1）每日需处理湿污泥量；（3分）（2）PAM日投加量；（2分）（3）若滤液SS=800mg/L，流量80m³/d，计算滤液带走DS损失；（2分）【答案】（1）干固体=20×0.25=5tDS/d，湿泥量=5/0.03=166.7t/d（2）PAM=5×4=20kg/d（3）损失=80×0.8/1000=0.064tDS/d，占比0.064/5≈1.28%五、综合应用题（共20分）44.某南方城市拟新建一座处理规模5×10⁴m³/d的污水处理厂，进水水质：COD=350mg/L，BOD₅=180mg/L，SS=250mg/L，TN=45mg/L，TP=6mg/L，水温12~28℃。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB189182002）一级A。厂区用地限制为3.5ha，地下水位高，需考虑臭气控制与能源回收。请完成：（1）提出两条可行工艺流程（用流程框图表示），并说明各工艺适用性；（6分）（2）对比两工艺在占地、能耗、污泥产量、温室气体排放