2026年化工污水处理考试题及答案

2026年化工污水处理考试题及答案一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）1.以下关于化学需氧量（COD）的描述中，正确的是：A.COD是指在一定条件下，水中有机物被微生物氧化分解所消耗的溶解氧量B.COD测定时使用的氧化剂通常为高锰酸钾（酸性条件）或重铬酸钾（强酸性条件）C.COD值越高，说明水体中还原性物质越少，水质越好D.工业废水中COD主要来源于无机物答案：B解析：COD（化学需氧量）是指在一定条件下，用强氧化剂氧化水中还原性物质（包括有机物和部分无机物）所消耗的氧化剂的量，换算成氧的量（mg/L）。选项A描述的是BOD（生化需氧量）；选项C中COD值越高，说明还原性物质越多，水质越差；选项D中工业废水中COD主要来源于有机物，因此正确答案为B。2.某化工废水含有高浓度硫酸盐（SO₄²⁻），最适合采用的预处理工艺是：A.中和沉淀法B.吹脱法C.厌氧生物处理（如SRB反应）D.气浮法答案：C解析：硫酸盐还原菌（SRB）可在厌氧条件下将SO₄²⁻还原为H₂S，从而去除硫酸盐，适用于高硫酸盐废水的预处理。中和沉淀法主要用于去除重金属离子；吹脱法用于去除溶解性气体（如氨氮）；气浮法用于分离悬浮物或油类，因此选C。3.以下不属于生物膜法处理工艺的是：A.生物接触氧化池B.曝气生物滤池（BAF）C.序批式活性污泥法（SBR）D.生物转盘答案：C解析：生物膜法的核心是微生物附着在载体表面形成生物膜，包括生物接触氧化池、BAF、生物转盘等；SBR属于活性污泥法（悬浮生长系统），因此选C。4.某废水pH=12，需调节至中性，最经济的中和剂是：A.硫酸（H₂SO₄）B.盐酸（HCl）C.二氧化碳（CO₂）D.醋酸（CH₃COOH）答案：C解析：碱性废水（pH=12）中和时，CO₂可通过吹脱或直接通入的方式与OH⁻反应生成HCO₃⁻或CO₃²⁻，成本低于硫酸、盐酸等强酸；醋酸为弱酸，中和效率低，因此选C。5.关于混凝过程的描述，错误的是：A.混凝包括凝聚（压缩双电层）和絮凝（架桥吸附）两个阶段B.水温升高会加快混凝反应速度，但过高会导致絮体破碎C.投加聚丙烯酰胺（PAM）属于助凝剂，需与混凝剂（如PAC）配合使用D.混凝效果仅与混凝剂种类有关，与废水pH无关答案：D解析：混凝效果受pH、水温、混凝剂投加量、搅拌强度等多因素影响。例如，PAC（聚合氯化铝）最佳pH范围为6-8，pH过低或过高会影响水解产物形态，因此D错误。6.以下哪种工艺属于深度处理技术？A.格栅B.初沉池C.反渗透（RO）D.调节池答案：C解析：深度处理用于进一步去除二级处理后剩余的污染物（如溶解性有机物、盐分等），常见工艺包括RO、纳滤（NF）、高级氧化（如芬顿）等。格栅、初沉池、调节池属于预处理或一级处理，因此选C。7.活性污泥法中，污泥负荷（F/M）的定义是：A.单位时间内单位体积曝气池接纳的BOD₅量B.单位质量活性污泥在单位时间内降解的BOD₅量C.曝气池中活性污泥的浓度（MLSS）D.二沉池中污泥的沉降比（SV）答案：B解析：污泥负荷（F/M）=进水BOD₅流量/（MLSS×曝气池容积），单位为kgBOD₅/(kgMLSS·d)，表示单位质量活性污泥在单位时间内降解的BOD₅量，因此选B。8.某废水含氰化物（CN⁻），最适宜的处理方法是：A.化学氧化法（如次氯酸钠氧化）B.吸附法（如活性炭）C.离子交换法D.膜分离法答案：A解析：氰化物具有毒性，需通过氧化反应转化为无毒物质（如CO₂和N₂）。次氯酸钠（NaClO）在碱性条件下可将CN⁻氧化为CNO⁻，进一步氧化为CO₂和N₂，因此选A。9.关于UASB（上流式厌氧污泥床）反应器的描述，正确的是：A.需设置机械搅拌装置B.污泥床层中微生物以分散态存在C.适用于低浓度有机废水（COD＜500mg/L）D.反应器顶部设有三相分离器（气、液、固分离）答案：D解析：UASB通过废水自下而上流动，利用颗粒污泥的沉降性能实现固液分离，顶部三相分离器可分离沼气、处理水和污泥；无需机械搅拌（靠水流扰动）；污泥以颗粒态存在；适用于高浓度有机废水（COD＞1000mg/L），因此选D。10.以下水质指标中，可反映废水可生化性的是：A.BOD₅/CODB.SS（悬浮物）C.TP（总磷）D.NH₃-N（氨氮）答案：A解析：BOD₅/COD比值越高，说明废水中可被微生物降解的有机物比例越大，可生化性越好（一般＞0.3可生化），因此选A。11.某污水处理厂二沉池出现“漂泥”现象（污泥随出水流失），最可能的原因是：A.进水COD浓度过低B.污泥龄（SRT）过短C.污泥膨胀（丝状菌过度繁殖）D.曝气池DO（溶解氧）过高答案：C解析：污泥膨胀时，丝状菌大量繁殖，污泥沉降性能变差（SVI＞150mL/g），导致二沉池无法有效沉淀，污泥随出水流失；进水COD过低会导致污泥活性不足，但不会直接漂泥；SRT过短可能导致污泥老化，但漂泥更常见于膨胀；DO过高可能导致污泥过氧化，但非主要原因，因此选C。12.以下属于物理处理法的是：A.中和反应B.活性炭吸附C.臭氧氧化D.生物脱氮答案：B解析：物理处理法利用物理作用分离污染物（如吸附、过滤、沉淀）；中和（化学）、臭氧氧化（化学）、生物脱氮（生物）属于其他方法，因此选B。13.芬顿（Fenton）氧化法的核心反应是：A.H₂O₂在Fe²⁺催化下生成·OH（羟基自由基）B.Fe³⁺水解生成Fe(OH)₃絮体吸附污染物C.O₃在紫外线照射下分解为O₂D.ClO₂氧化有机物生成CO₂和H₂O答案：A解析：芬顿反应的本质是Fe²⁺催化H₂O₂分解产生强氧化性的·OH（E₀=2.8V），氧化降解有机物，因此选A。14.关于膜生物反应器（MBR）的描述，错误的是：A.膜组件可替代二沉池，实现泥水分离B.污泥浓度（MLSS）可高达8000-12000mg/LC.抗冲击负荷能力弱，需严格控制进水水质D.出水水质优于传统活性污泥法答案：C解析：MBR因膜的高效截留作用，污泥浓度高，抗冲击负荷能力强（可承受短期高负荷进水），因此C错误。15.某废水含重金属铅（Pb²⁺），最经济的去除方法是：A.离子交换法B.化学沉淀法（投加NaOH）C.反渗透法D.电渗析法答案：B解析：Pb²⁺与OH⁻反应生成Pb(OH)₂沉淀（溶度积Ksp=1.4×10⁻²⁰），通过调节pH至9-10可有效沉淀；离子交换、反渗透、电渗析成本较高，因此选B。16.以下不属于脱氮工艺的是：A.A/O（厌氧-好氧）工艺B.SBR（序批式活性污泥法）C.氧化沟D.化学混凝答案：D解析：A/O、SBR、氧化沟均可通过硝化（NH₃-N→NO₃⁻）和反硝化（NO₃⁻→N₂）实现脱氮；化学混凝主要去除悬浮物或胶体，因此选D。17.关于污泥脱水的描述，正确的是：A.带式压滤机脱水后的泥饼含水率可达80%以下B.离心脱水机需投加大量絮凝剂C.自然干化法适用于大规模污水处理厂D.板框压滤机脱水效率低，仅用于实验室答案：A解析：带式压滤机通过机械挤压，泥饼含水率一般为75%-85%；离心脱水机依赖离心力，絮凝剂投加量较少；自然干化法占地大，不适用于大规模；板框压滤机脱水效率高（含水率可达60%以下），常用于工业废水处理，因此选A。18.以下水质指标中，需在采样后24小时内测定的是：A.COD（重铬酸钾法）B.BOD₅C.pHD.SS答案：B解析：BOD₅测定需在20℃下培养5天，采样后需冷藏（4℃）并在24小时内测定，否则微生物活动会影响结果；COD、pH、SS稳定性较高，可延迟测定，因此选B。19.某化工废水含大量油类物质（浮油和乳化油），预处理步骤应为：A.隔油池→气浮池→破乳B.气浮池→隔油池→破乳C.隔油池→破乳→气浮池D.破乳→隔油池→气浮池答案：C解析：浮油可通过隔油池（如平流式隔油池）去除；乳化油需先破乳（投加破乳剂破坏乳化状态），再通过气浮池（微气泡吸附油珠上浮）分离，因此顺序为隔油→破乳→气浮，选C。20.以下关于消毒工艺的描述，错误的是：A.液氯消毒会产生三卤甲烷（THMs）等副产物B.紫外线消毒无持续杀菌能力C.臭氧消毒接触时间短（5-15分钟），杀菌效率高D.二氧化氯（ClO₂）消毒易与水中有机物反应生成氯代有机物答案：D解析：ClO₂消毒时，主要通过氧化作用杀菌，不易与有机物反应生成氯代有机物（如THMs），副产物风险低于液氯，因此D错误。二、填空题（共10题，每空1分，共15分）1.衡量活性污泥沉降性能的指标是________（缩写），其正常范围为________mL/g。答案：SVI（污泥体积指数）；50-1502.厌氧生物处理的三个阶段为________、________、________。答案：水解发酵阶段；产氢产乙酸阶段；产甲烷阶段3.反渗透（RO）膜的截留分子量约为________，可去除________（填“离子”“大分子有机物”或“悬浮物”）。答案：100-200；离子、大分子有机物4.常用的除磷方法包括________和________，其中________法可实现磷的回收（如鸟粪石结晶）。答案：生物除磷；化学除磷；化学除磷5.曝气池混合液中，活性污泥的主要组成包括________、________、________和无机杂质。答案：微生物（细菌、真菌、原生动物等）；代谢产物；吸附的有机物6.某废水经预处理后COD=2000mg/L，BOD₅=1200mg/L，其可生化性指标为________，属于________（填“易生化”“可生化”或“难生化”）废水。答案：0.6；易生化三、判断题（共10题，每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.工业废水的预处理目的是去除大颗粒悬浮物和调节水质水量，无需考虑后续生物处理的兼容性。（）答案：×解析：预处理需考虑后续工艺的兼容性（如去除对微生物有毒害的物质），否则会影响生物处理效果。2.好氧生物处理中，溶解氧（DO）应控制在2-4mg/L，过高会导致污泥过氧化，过低会抑制好氧微生物活性。（）答案：√3.气浮法主要用于分离密度大于水的悬浮物，沉淀法用于分离密度小于水的悬浮物。（）答案：×解析：气浮法分离密度接近或小于水的悬浮物（通过气泡附着上浮），沉淀法分离密度大于水的悬浮物（重力沉降）。4.污泥龄（SRT）是指活性污泥在曝气池中的平均停留时间，SRT越长，污泥越老化。（）答案：√5.电渗析法利用离子交换膜的选择性透过性，在电场作用下分离阴阳离子，可用于脱盐。（）答案：√6.化学需氧量（COD）测定时，重铬酸钾法（CODcr）的氧化率高于高锰酸钾法（CODMn），因此工业废水常用CODcr表示。（）答案：√7.生物脱氮过程中，硝化反应需在厌氧条件下进行，反硝化反应需在好氧条件下进行。（）答案：×解析：硝化反应（NH₃-N→NO₃⁻）是好氧过程，反硝化反应（NO₃⁻→N₂）是厌氧或缺氧过程。8.膜污染是指污染物在膜表面或膜孔内的沉积，可通过反冲洗、化学清洗等方式缓解。（）答案：√9.中和反应的本质是H⁺与OH⁻结合生成H₂O，因此所有酸碱废水均可直接中和后排放。（）答案：×解析：酸碱废水中可能含其他污染物（如重金属、有机物），需预处理达标后才能排放。10.厌氧消化过程中产生的沼气主要成分为CH₄（约60%-70%）和CO₂（约30%-40%），可回收作为燃料。（）答案：√四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述A²/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺的脱氮除磷原理。答案：A²/O工艺由厌氧池、缺氧池和好氧池组成：（1）厌氧池：聚磷菌释放磷（分解体内聚磷酸盐获取能量），同时吸附水中有机物（转化为PHB）；（2）缺氧池：反硝化菌利用污水中的有机物（或内回流的碳源）将好氧池回流的NO₃⁻还原为N₂，实现脱氮；（3）好氧池：硝化菌将NH₃-N氧化为NO₃⁻（硝化反应），聚磷菌过量吸收磷（合成聚磷酸盐），通过剩余污泥排放实现除磷。2.列举三种常见的高级氧化技术（AOPs），并说明其核心反应机理。答案：（1）芬顿（Fenton）氧化：Fe²⁺催化H₂O₂生成·OH（羟基自由基），·OH通过电子转移、加成或脱氢反应氧化有机物；（2）臭氧-紫外（O₃/UV）：O₃在UV照射下分解为O₂和·O（氧原子），·O与H₂O反应生成·OH，强化氧化能力；（3）光催化氧化（如TiO₂/UV）：TiO₂在UV激发下产生电子-空穴对，空穴（h⁺）氧化H₂O生成·OH，电子（e⁻）还原O₂生成·O₂⁻，共同降解有机物。3.分析活性污泥法中污泥膨胀的主要原因及控制措施。答案：主要原因：（1）丝状菌过度繁殖（如球衣菌、贝日阿托氏菌），常见于低DO、低F/M、高硫化物或pH异常条件；（2）非丝状菌膨胀（污泥结合水过多），多因进水中碳水化合物含量过高或缺乏N、P营养。控制措施：（1）调节工艺参数：提高DO（＞2mg/L）、增加F/M（投加碳源）、调整pH至6-8；（2）投加化学药剂：如Cl₂、H₂O₂抑制丝状菌；（3）改善水质：补充N、P（C:N:P=100:5:1），减少硫化物浓度；（4）工艺改造：采用SBR（序批式）或MBR（膜分离）提高污泥沉降性。4.比较混凝沉淀与气浮法的适用场景及优缺点。答案：适用场景：混凝沉淀：分离密度＞1的悬浮物或胶体（如重金属氢氧化物、无机颗粒）；气浮法：分离密度≈1或＜1的悬浮物（如油类、藻类、活性污泥絮体）。优缺点：混凝沉淀：设备简单、运行成本低，但占地面积大，对轻质颗粒分离效率低；气浮法：分离速度快（停留时间5-20分钟）、泥渣含水率低，需投加浮选剂或制造微气泡，能耗较高。5.简述反渗透（RO）系统的运行维护要点。答案：（1）预处理：确保进水SDI（污染指数）＜5，余氯＜0.1mg/L（防止膜氧化），硬度＜100mg/L（防止结垢）；（2）操作压力：控制在设计范围内（1-4MPa），过高易导致膜压实，过低影响产水率；（3）反冲洗：定期用清水或化学药剂（如柠檬酸、NaOH）反冲洗，去除膜表面污染物；（4）膜污染监测：通过产水量、脱盐率、压差变化判断污染类型（有机污染、无机结垢、生物污染），针对性清洗；（5）停机保护：短期停机（＜3天）保持湿润，长期停机（＞3天）投加杀菌剂（如亚硫酸氢钠）防止微生物滋生。五、计算题（共2题，每题10分，共20分）1.某化工废水处理厂设计规模为20000m³/d，进水COD=3000mg/L，要求出水COD≤300mg/L。采用“预处理+厌氧UASB+好氧活性污泥法”工艺，其中UASB的COD去除率为80%，剩余COD由好氧池去除。（1）计算UASB出水COD浓度；（2）计算好氧池需去除的COD总量（t/d）；（3）若好氧池污泥负荷（F/M）=0.2kgCOD/(kgMLSS·d)，MLSS=4000mg/L，计算好氧池容积（m³）。答案：（1）UASB出水COD=进水COD×(1-去除率)=3000×(1-80%)=600mg/L；（2）好氧池需去除的COD总量=(UASB出水COD出水COD)×水量=(600-300)×20000=6,000,000g/d=6t/d；（3）F/M=需去除的COD总量/(MLSS×好氧池容积)→好氧池容积=需去除的COD总量/(F/M×MLSS)MLSS=4000mg/L=4kg/m³，代入数据：容积=6000kg/d/(0.2kgCOD/(kgMLSS·d)×4kg/m³)=6000/0.8=7500m³。2.某含铜废水（Cu²⁺浓度=50mg/L）采用化学沉淀法处理，投加NaOH调节pH至10.5，生成Cu(OH)₂沉淀（Ksp=2.2×10⁻²⁰）。（1）计算沉淀后溶液中Cu²⁺的理论浓度（mg/L）；（2）若实际处理后Cu²⁺浓度为0.5mg/L，计算去除率（%）。答案：（1）pH=10.5→pOH=3.5→[OH⁻]=10⁻³.⁵=3.16×10⁻⁴mol/LKsp=[Cu²⁺][OH⁻]²→[Cu²⁺]=Ksp/[OH⁻]²=2.2×10⁻²⁰/(3.16×10⁻⁴)²≈2.2×10⁻²⁰/1×10⁻⁷≈2.2×10⁻¹³mol/LCu²⁺的摩尔质量=63.55g/mol，因此理论浓度=2.2×10⁻¹³mol/L×63.55g/mol≈1.4×10⁻¹¹g/L=1.4×10⁻⁸mg/L；（2）去除率=(进水浓度-出水浓度)/进水浓度×100%=(50-0.5)/50×100%=99%。六、案例分析题（共1题，25分）某化工厂生产农药中间体，废水水质如下：COD=8000mg/L，BOD₅=1200mg/L，NH₃-N=200mg/L，TP=30mg/L，SS=500mg/L，pH=2，含少量难降解有机物（如苯环类化合物）和重金属镉（Cd²⁺=5mg/L）。现该厂污水处理系统运行异常，表现为：UASB反应器产气减少（沼气量下降50%），好氧池污泥沉降性差（SVI=200mL/g），出水COD=500mg/L（超标，排放标准≤300mg/L），NH₃-N=80mg/L（超标，排放标准≤15mg/L）。（1）分析UASB产气减少的可能原因；（2）分析好氧池污泥膨胀的可能原因；（3）提出系统优化的具体措施（至少5条）。答案：（1）UASB产气减少的可能原因：①进水pH过低（pH=2）未有效调节，导致厌氧微生物（产甲烷菌对pH敏感，最佳pH=6.8-7.2）受到抑制；②废水中含有毒物质（如苯环类化合物、Cd²⁺），Cd²⁺可与酶结合抑制产甲烷菌活性；③营养比例失衡（C:N:P=8000:200:30≈267:6.7:1，N、P不足，厌氧微生物缺乏营养）；④水力负荷过高（废水停留时间过短，有机物未充分降解）；⑤温度波动（产甲烷菌最佳温度35℃左右，温度过低导致代谢速率下降）。（2）好氧池污泥膨胀的可能原因：①进水BOD₅/COD=0.15（可生化性差），微生物被迫分解自身细胞（内源呼吸），导致丝状菌（如诺卡氏菌）过度繁殖；②废水中难降解有机物（苯环类）需较长停留时间，若好氧池HRT不足，易引发污泥负荷（F/M）过低（