2026年废水消毒处理试题及答案

2026年废水消毒处理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1.次氯酸钠溶液用于废水消毒时，其主要有效杀菌成分是（）。A.NaClB.HClOC.ClO⁻D.Cl₂2.紫外线消毒的主要作用机制是（）。A.破坏微生物细胞壁结构B.氧化微生物蛋白质C.诱导DNA胸腺嘧啶二聚体形成D.提高废水温度使微生物失活3.氯消毒过程中，若废水中含有大量氨氮，可能生成的主要消毒副产物是（）。A.三卤甲烷（THMs）B.氯胺（NH₂Cl、NHCl₂等）C.亚氯酸盐D.溴酸盐4.臭氧消毒的主要缺点是（）。A.成本高且无持续杀菌能力B.易产生致癌副产物C.对病毒灭活效果差D.受pH影响显著5.以下哪项不是影响氯消毒效果的主要因素？（）A.废水温度B.接触时间C.悬浮物浓度D.废水色度二、简答题（每题8分，共40分）1.简述氯消毒与紫外线消毒的主要优缺点对比。2.二氧化氯（ClO₂）用于废水消毒时，其杀菌原理是什么？适用于哪些场景？3.某城市污水处理厂采用臭氧消毒工艺，出水粪大肠菌群偶尔超标，可能的影响因素有哪些？4.列举三种常用的化学消毒方法，并说明其适用的废水类型。5.废水消毒中“接触时间”的定义是什么？为什么接触时间是消毒工艺设计的关键参数？三、案例分析题（共50分）某工业园区废水处理站设计规模为5000m³/d，进水COD=800mg/L，氨氮=50mg/L，悬浮物（SS）=200mg/L；采用“格栅+调节池+A²/O生化池+二沉池+氯消毒”工艺，消毒接触池有效容积500m³，设计加氯量8mg/L。近期监测发现，出水余氯仅0.1mg/L（标准要求≥0.3mg/L），且粪大肠菌群数为1.2×10⁴MPN/L（标准要求≤10³MPN/L）。问题1：分析出水余氯不足和粪大肠菌群超标的可能原因（20分）。问题2：提出至少3项针对性改进措施，并说明理由（30分）。答案及解析一、单项选择题1.B解析：次氯酸钠（NaClO）溶于水后水解生成HClO（次氯酸），HClO不带电荷，易穿透微生物细胞膜，是主要杀菌成分。2.C解析：紫外线（200280nm）可诱导微生物DNA中的胸腺嘧啶形成二聚体，阻碍DNA复制，导致微生物死亡或失活。3.B解析：废水中的氨氮（NH₃N）与游离氯反应生成氯胺（一氯胺、二氯胺等），属于结合氯，杀菌能力弱于游离氯，但稳定性更高。4.A解析：臭氧（O₃）需现场制备，设备投资和运行成本高；且臭氧易分解，无持续杀菌能力，消毒后需防止二次污染。5.D解析：氯消毒效果主要受温度（影响反应速率）、接触时间（反应时长）、悬浮物浓度（吸附氯或包裹微生物）、pH（影响HClO/ClO⁻比例）等因素影响，废水色度对氯消毒无直接影响。二、简答题1.氯消毒优点：成本低、操作简单、有持续杀菌能力（余氯抑制后续微生物繁殖）；缺点：易与废水中有机物反应生成三卤甲烷（THMs）等致癌副产物，对某些病毒（如隐孢子虫）灭活效果较差。紫外线消毒优点：无化学添加、无副产物、对隐孢子虫等抗性微生物灭活效果好；缺点：无持续杀菌能力（消毒后可能二次污染）、设备维护要求高（需定期清洗灯管）、悬浮物或浊度高时穿透性差（影响效果）。2.杀菌原理：二氧化氯（ClO₂）是强氧化剂，可穿透微生物细胞膜，氧化其蛋白质、酶系统及核酸，破坏细胞代谢功能，导致微生物死亡。适用场景：①废水中有机物含量高（ClO₂不易与有机物反应生成THMs）；②对消毒副产物敏感的场景（如回用水、地表水排放）；③需高效灭活抗氯微生物（如贾第鞭毛虫）的废水。3.可能影响因素：①臭氧投加量不足（臭氧浓度低，无法满足微生物灭活需求）；②接触时间过短（臭氧与废水接触不充分，微生物未完全暴露于臭氧）；③废水温度过低（低温降低臭氧分解速率，但可能延长反应时间需求）或过高（高温加速臭氧分解，有效浓度降低）；④废水中有机物/还原性物质（如Fe²⁺、S²⁻）含量高（消耗臭氧，减少与微生物反应的有效剂量）；⑤悬浮物浓度高（悬浮物包裹微生物，阻碍臭氧接触）；⑥臭氧发生器故障（实际产率低于设计值）。4.①液氯消毒：适用于水质稳定、有机物含量较低的市政污水（避免生成大量THMs）；②次氯酸钠消毒：适用于小型污水处理设施（无需液氯储存的安全风险）；③臭氧消毒：适用于回用水或对副产物敏感的废水（如景观用水、印染废水）；④二氧化氯消毒：适用于高浓度有机废水或需控制THMs的场景（如化工废水）。（任选三种即可）5.接触时间定义：废水在消毒设备（如接触池）内的平均停留时间，即消毒设备有效容积与废水流量的比值（t=V/Q）。关键原因：接触时间决定了消毒剂与微生物的反应时长。若接触时间过短，消毒剂未充分与微生物作用，导致灭活率不足；过长则增加设施投资和运行成本。需根据消毒剂种类、微生物抗性、废水水质（如悬浮物、有机物浓度）等确定合理接触时间，以平衡效果与经济性。三、案例分析题问题1：可能原因：①加氯量不足：设计加氯量8mg/L可能未考虑废水中有机物、氨氮的消耗（COD=800mg/L、氨氮=50mg/L较高，需更多氯用于氧化有机物和生成氯胺）；②接触时间过短：接触池有效容积500m³，设计流量5000m³/d（即208.3m³/h），接触时间t=500/208.3≈2.4h（标准要求氯消毒接触时间通常≥30min，但高浓度废水可能需更长时间），实际可能因流量波动（如峰值流量）导致停留时间缩短；③悬浮物（SS=200mg/L）过高：悬浮物吸附氯或包裹微生物，降低氯与微生物的接触概率；④pH影响：若废水pH偏高（>8），HClO解离为ClO⁻（杀菌能力弱），导致有效氯减少；⑤水温过低：低温降低氯与微生物的反应速率，需更长接触时间或更高投加量；⑥氯投加点位置不合理：若在二沉池后直接投加，未充分混合（如无混合设备），导致局部氯浓度不足。问题2：改进措施及理由：①提高加氯量至1215mg/L：原加氯量未考虑高浓度有机物（COD=800mg/L）和氨氮（50mg/L）的消耗，增加投加量可补充被消耗的氯，提高余氯浓度；②延长接触时间：将接触池有效容积扩容至800m³（或分2格串联运行），使接触时间≥3.8h（800/208.3≈3.8h），确保氯与微生物充分反应；③增加预处理除SS：在二沉池后增设过滤装置（如纤维滤池），将SS降至50mg/L以下，减少悬浮物对氯的吸附和对微生物的包