2024年工业废水处理工技能竞赛理论考试题库及答案

2024年工业废水处理工技能竞赛理论考试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.某印染废水COD为1800mg/L，BOD₅为450mg/L，其B/C比为0.25。若采用水解酸化+好氧工艺，下列说法正确的是A.水解酸化池主要去除CODB.好氧池需碳源补充C.水解酸化可提高B/C至0.4以上D.好氧池污泥负荷应取0.8kgBOD/(kgMLSS·d)答案：C解析：印染废水B/C低，水解酸化可将难降解有机物转化为易降解有机酸，B/C可升至0.4～0.5，后续好氧池无需外加碳源，污泥负荷宜0.15～0.25。2.某园区采用“芬顿+混凝沉淀”深度处理，进水COD120mg/L，出水要求≤50mg/L。下列药剂投加顺序正确的是A.先加PAC再加Fe²⁺B.先调pH=2再加H₂O₂C.先加H₂O₂再加Fe²⁺D.先加PAM再调酸答案：C解析：芬顿反应需Fe²⁺催化H₂O₂产生·OH，必须先加Fe²⁺后加H₂O₂，否则H₂O₂自分解。3.某RO系统回收率75%，进水含盐量3000mg/L，浓水含盐量理论值为A.6000mg/LB.9000mg/LC.12000mg/LD.15000mg/L答案：C解析：回收率R=75%，浓水倍数CF=1/(1R)=4，浓水含盐量=3000×4=12000mg/L。4.关于厌氧氨氧化（Anammox），下列描述错误的是A.需严格控制DO<0.1mg/LB.基质为NH₄⁺N与NO₂⁻NC.污泥产率远低于传统硝化反硝化D.最适pH为5.5～6.5答案：D解析：Anammox最适pH7.5～8.3，pH<6.5活性急剧下降。5.某化工厂含Cr(VI)废水采用硫酸亚铁还原，最佳pH控制范围为A.1.5～2.5B.3.5～4.5C.6.5～7.5D.8.5～9.5答案：A解析：Cr(VI)还原为Cr(III)需强酸性，pH<2.5反应速率快，还原后调高pH至8使Cr(OH)₃沉淀。6.下列关于MBR膜污染的说法正确的是A.污泥浓度越高，膜通量一定越大B.溶解性微生物产物（SMP）是主要污染因子C.曝气强度与膜通量无关D.膜清洗周期与进水硬度无关答案：B解析：SMP堵塞膜孔，是首要污染因子；污泥浓度过高加剧污染；曝气可冲刷膜面；硬度高易结垢缩短清洗周期。7.某废水含油800mg/L，采用溶气气浮（DAF），回流比30%，溶气罐绝对压力0.5MPa，理论上释放气泡量约为（常压0.1MPa）A.15L/m³B.30L/m³C.45L/m³D.60L/m³答案：C解析：根据亨利定律，释放气泡量V=RTΔP·Qᵣ/Qᵢ，计算得约45L/m³。8.某园区采用“臭氧催化氧化+BAC”深度处理，O₃投加量由20mg/L提至30mg/L，COD去除率由45%提至55%，单位臭氧耗量（ΔCOD/ΔO₃）为A.0.5B.1.0C.1.5D.2.0答案：B解析：ΔCOD=0.1×进水COD（假设100mg/L）=10mg/L，ΔO₃=10mg/L，比值1.0。9.关于IC反应器，下列说法错误的是A.高径比大，上升流速高B.内循环靠沼气提升C.出水回流比可达50～100D.对进水SS要求<500mg/L答案：C解析：IC内循环由自身沼气驱动，无需外部回流；出水回流比为0。10.某电镀废水含Cu²⁺30mg/L，采用硫化钠沉淀，Ksp(CuS)=6.3×10⁻³⁶，理论上出水Cu²⁺最低可达A.0.01mg/LB.0.001mg/LC.0.0001mg/LD.0.00001mg/L答案：B解析：按[S²⁻]=1mg/L计算，[Cu²⁺]=Ksp/[S²⁻]≈3×10⁻⁹mol/L≈0.0002mg/L，接近0.001mg/L。11.下列关于电渗析（ED）的说法正确的是A.阳膜只允许阴离子通过B.极限电流密度与进水浓度无关C.倒极操作可缓解膜结垢D.能耗与进水温度负相关答案：C解析：倒极切换极性，剥离垢层；阳膜允阳离子；极限电流与浓度正相关；温度升电阻降，能耗降。12.某废水TN=80mg/L，采用短程硝化反硝化，将NH₄⁺N全部转化为NO₂⁻N后反硝化，理论上可节约碳源A.20%B.40%C.60%D.80%答案：B解析：短程反硝化NO₂⁻→N₂比NO₃⁻→N₂少1步，碳源节省40%。13.某RO系统运行一年后产水量下降20%，压降增加30%，最可能污染类型为A.生物污染B.无机结垢C.胶体污染D.氧化破坏答案：C解析：胶体污染特征：产水量降、压降升、脱盐率略升；生物污染脱盐率降；结垢压降升快；氧化脱盐率骤降。14.关于污泥厌氧消化，下列说法正确的是A.中温消化温度55℃B.挥发性脂肪酸（VFA）升高说明产甲烷活跃C.氨氮>3000mg/L会抑制产甲烷D.消化池搅拌越剧烈越好答案：C解析：氨氮>3000mg/L游离氨抑制；中温35℃；VFA升高产甲烷受抑；剧烈搅拌破菌絮。15.某高盐染料废水采用“树脂吸附+再生”，树脂为NDA150，再生剂为5%NaOH+10%NaCl，再生液最佳处理方式是A.直接排放B.蒸发结晶C.芬顿氧化后回用D.电渗析浓缩后回用答案：D解析：再生液含高盐高色度，电渗析可浓缩回用NaCl，淡水返回吸附段，实现近零排放。16.某含氰废水CN⁻=50mg/L，采用碱性氯化法，完全氧化阶段CN⁻:Cl₂（质量比）约为A.1:2B.1:4C.1:6D.1:8答案：D解析：完全氧化CN⁻+2OH⁻+2Cl₂→CO₂+N₂+4Cl⁻+H₂O，理论质量比CN⁻:Cl₂=26:142≈1:5.5，工程取1:8。17.某园区采用“厌氧+缺氧+好氧+MBR”工艺，若将好氧池污泥龄由15d提至25d，下列变化正确的是A.硝化速率下降B.污泥产率上升C.内源衰减加剧，污泥减量D.膜污染减轻答案：C解析：污泥龄延长，内源呼吸比例增，污泥产率下降，硝化更稳，膜污染因SMP增可能加剧。18.某废水含甲醛500mg/L，采用Fenton氧化，HCHO:H₂O₂（摩尔比）最佳为A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4答案：C解析：HCHO+H₂O₂→HCOOH→CO₂，每mol甲醛需2molH₂O₂，工程取1:3确保彻底。19.关于活性污泥膨胀，下列控制措施无效的是A.投加氯杀灭丝状菌B.提高DO至4mg/LC.降低F/M至0.05D.投加PAC改善絮凝答案：C解析：低F/M利于丝状菌生长，应提高F/M至0.2～0.4，辅以高DO、投氯、投PAC。20.某RO进水SDI=4.5，运行半年后SDI=6.2，最需检查的前处理单元是A.多介质过滤器B.活性炭过滤器C.阻垢剂加药泵D.保安过滤器滤芯答案：A解析：SDI升说明细颗粒穿透，多介质跑砂或板结，需反洗或换砂；保安滤芯堵则压差升。21.某含砷废水As=2mg/L，采用铁盐共沉淀，Fe:As（摩尔比）需≥A.2B.4C.8D.16答案：C解析：Fe:As≥8可形成稳定FeAsO₄沉淀，并保证过量Fe(OH)₃吸附共沉。22.某废水BOD/COD=0.15，经臭氧氧化后BOD/COD=0.35，下列说法正确的是A.可生化性降低B.COD一定下降C.后续接生物处理可省碳源D.臭氧主要起消毒作用答案：C解析：B/C升，可生化性改善，后续生物处理可利用新增BOD，无需外加碳源。23.某IC反应器容积负荷20kgCOD/(m³·d)，进水COD4000mg/L，流量500m³/d，反应器有效容积为A.50m³B.100m³C.150m³D.200m³答案：B解析：V=Q·S₀/Lv=500×4/20=100m³。24.某MBR膜通量设定为15L/(m²·h)，运行通量下降至12L/(m²·h)，清洗后恢复14L/(m²·h)，不可逆污染率为A.6.7%B.13.3%C.20%D.26.7%答案：B解析：(1514)/15≈6.7%为不可逆污染，(1512)/15=20%为总污染，题目问不可逆，选B。25.某电镀废水Ni²⁺=20mg/L，采用离子交换，树脂工作交换容量30g/L，处理水量100m³/d，树脂需量（安全系数1.5）为A.100LB.150LC.200LD.250L答案：C解析：Ni日负荷=2kg，理论树脂=2/30=66.7L，取安全1.5≈100L，但再生周期24h，实际装填200L。26.某高氨氮废水采用厌氧氨氧化，进水NH₄⁺=400mg/L，NO₂⁻=0，需先短程硝化至NO₂⁻/NH₄⁺=1.1，理论上需氧化NH₄⁺A.190mg/LB.210mg/LC.230mg/LD.250mg/L答案：B解析：Anammox计量比NH₄⁺:NO₂⁻=1:1.32，设剩余NH₄⁺=x，则x:(400x)=1:1.32，解得x≈190，氧化量=210mg/L。27.某RO系统采用聚酰胺复合膜，进水余氯0.5mg/L，运行一月后脱盐率由99%降至96%，最可能原因是A.生物污染B.氧化破坏C.结垢D.胶体污染答案：B解析：聚酰胺膜耐氯<0.1mg/L，余氯氧化破坏脱盐层，脱盐率骤降。28.某废水采用“电絮凝+气浮”，极板为Al，电流密度20A/m²，废水导电率2000μS/cm，能耗主要受限于A.极板钝化B.溶液电阻C.极化电压D.副反应析氢答案：B解析：导电率较低，欧姆电阻占能耗主导，极板钝化次之。29.某园区采用“臭氧+生物活性炭”，运行三年后BAC去除COD由60%降至30%，首要恢复措施为A.反冲洗B.热再生C.换炭D.提高臭氧量答案：C解析：三年生物老化、孔堵塞，热再生成本高，直接换炭最经济。30.某含TMAH（四甲基氢氧化铵）废水，采用“高级氧化+生化”，TMAH降解首要中间产物为A.三甲胺B.二甲胺C.甲酸D.甲醇答案：A解析：TMAH逐步脱甲基，首产物为三甲胺，再降解为二甲胺、NH₃、HCOOH。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，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于RO预处理必要单元的是A.多介质过滤B.活性炭吸附C.阻垢剂投加D.保安过滤答案：A、C、D解析：活性炭非必需，若COD<5mg/L可省；其余为防污染/结垢/颗粒必备。32.关于Anammox工艺控制，正确的有A.DO<0.1mg/LB.温度25～30℃C.进水SS<100mg/LD.需外加碳源答案：A、B、C解析：Anammox自养，无需碳源；低温活性低；SS高易堵塞。33.下列可导致活性污泥SVI升高的有A.低DOB.低pHC.高F/MD.缺N答案：A、B、D解析：低DO、低pH、缺N均利于丝状菌膨胀；高F/M抑制丝状菌。34.电渗析倒极操作的作用包括A.剥离垢层B.缓解极化C.降低能耗D.提高脱盐率答案：A、B解析：倒极可剥离垢、缓解极化，但瞬时能耗升，脱盐率略降。35.下列属于高级氧化技术（AOPs）的有A.O₃/H₂O₂B.UV/H₂O₂C.电FentonD.臭氧催化氧化答案：A、B、C、D解析：均能产生·OH，属AOPs。36.影响芬顿氧化效率的因素有A.pHB.Fe²⁺:H₂O₂C.反应时间D.温度答案：A、B、C、D解析：pH2～3最佳；Fe²⁺、H₂O₂比例关键；时间、温度正相关。37.下列可用于含氰废水处理的有A.碱性氯化B.臭氧氧化C.酸化回收D.生物降解答案：A、B、C、D解析：高浓氰可酸化回收HCN；低浓可碱性氯化、臭氧；驯化生物可降解<5mg/L。38.关于MBR膜清洗，正确的有A.次氯酸钠用于有机污染B.柠檬酸用于无机结垢C.盐酸用于生物污染D.碱洗后必须水冲答案：A、B、D解析：盐酸用于金属氧化物/垢，非生物污染；碱洗后需冲净防残留。39.下列属于厌氧消化三段理论的有A.水解B.酸化C.产氢产乙酸D.产甲烷答案：A、B、C、D解析：经典三段论。40.某RO系统出现压差快速升高、产水量骤降，可能原因有A.生物污染B.无机结垢C.胶体污染D.氧化破坏答案：A、B、C解析：氧化破坏脱盐率降为主，压差升慢；前三者均可致压差快升。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.臭氧氧化对含氰废水只能将CN⁻氧化为CNO⁻，不能彻底矿化。答案：×解析：臭氧过量可将CN⁻最终氧化为CO₂+N₂。42.MBR膜通量与污泥浓度呈线性正相关。答案：×解析：污泥浓度>10g/L后，通量随浓度升而降，非线性。43.电渗析极限电流密度与进水浓度成正比。答案：√解析：NernstPlanck方程表明极限电流密度与主体浓度正比。44.厌氧氨氧化菌对NO₂⁻耐受上限约400mg/L。答案：√解析：>400mg/LNO₂⁻N产生游离亚硝酸抑制。45.芬顿反应中Fe³⁺可通过还原再生为Fe²⁺，故可省略后续铁泥处理。答案：×解析：Fe³⁺→Fe²⁺需外加还原剂或光/电，且铁泥仍需处理。46.RO浓水回流可提高系统回收率，但结垢风险同步增加。答案：√解析：浓水回流倍率升，难溶盐过饱和度增，需加强阻垢。47.活性污泥法F/M越低，污泥产率系数Y越大。答案：×解析：F/M低，内源呼吸比例增，表观Y下降。48.采用硫化物沉淀重金属时，pH越低，出水重金属浓度越低。答案：×解析：pH低H₂S逸出，S²⁻降，沉淀不完全；最佳pH8～9。49.电絮凝产气主要为O₂和H₂，可起到气浮作用。答案：√解析：阳极析O₂，阴极析H₂，微气泡可气浮。50.高级氧化后B/C一定大于0.3，可直接进入好氧池。答案：×解析：部分废水氧化后B/C仍<0.3，需验证。四、计算题（共20分，需写出计算过程）51.某印染废水COD2000mg/L，BOD₅300mg/L，采用水解酸化+好氧工艺。已知水解酸化COD去除率20%，B/C由0.15提至0.4；好氧池容积负荷0.6kgBOD/(m³·d)，污泥龄15d，MLSS3500mg/L，求好氧池有效容积及每日剩余污泥量（Y=0.6，Kd=0.05d⁻¹）。（10分）解：水解酸化出水COD=2000×(120%)=1600mg/L出水BOD=1600×0.4=640mg/L好氧池容积V=Q·S₀/L=1000m³/d×0.64kg/m³÷0.6kg/(m³·d)=1067m³每日剩余污泥ΔX=Y·Q·S₀Kd·Xv·V=0.6×1000×0.640.05×3.5×1067=384186.7=197.3kgMLSS/d答案：好氧池容积1067m³，剩余污泥197kg/d。52.某RO系统进水含Ca²⁺200mg/L，SO₄²⁻480mg/L，水温25℃，回收率75%，投加阻垢剂后允许LSI<1.8，判断是否会结垢，并提出回收率上限。（10分）解：浓水倍数CF=1/(10.75)=4浓水Ca²⁺=200×4=800mg/L=20mmol/LSO₄²⁻=480×4=1920mg/L=20mmol/L离子积IP=[Ca²⁺][SO₄²⁻]=400(mmol/L)²25℃Ksp(CaSO₄)=2.4×10⁻⁵≈576(mmol/L)²IP>Ksp，必结垢。设允许CFmax，令[Ca²⁺][SO₄²⁻]=576，则CFmax=√(576/(5×5))=4.8，对应回收率Rmax=(4.81)/4.8=79.2%，取78%。答案：75%回收率会结垢，上限78%。五、综合应用题（共20分）53.某化工园区废水水质：COD3000mg/L，BOD₅600mg/L，NH₄⁺N200mg/L，TN220mg/L，TP3mg/L，TDS8000mg/L，含难降解有机物（苯胺、硝基苯）及微量重金属Cu、Ni。出水需执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB189182002一级A，并满足地方标准COD≤30mg/L，TN≤10mg/L，TP≤0.3mg/L。请给出完整处理工艺流程，说明各单元功能及设计要点，并估算主要单元规模（水量1000m³/d）。（20分）答：工艺流程：均质池→絮凝沉淀（除重金属）→水解酸化→AOMBR→臭氧催化氧化→BAC→RO→浓水高级氧化→蒸发结晶单元功能及要点：1.均质池：HRT8h，设空气搅拌，匀质匀量，投加NaOH调pH8.5，为重金属沉淀做准备。2.絮凝沉淀：投加FeSO₄200mg/L+PAC50mg/L，pH8.5，沉淀Cu、Ni至<0.2mg/L，污泥送危废中心。3.水解酸化：HRT12h，上向流，填料比表面积200m²/m