废水处理工程师(中级)考试试卷及参考答案

废水处理工程师(中级)考试试卷及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20题，合计40分）1.以下哪种废水处理工艺属于生物膜法？A.A²/O工艺B.生物接触氧化法C.SBR工艺D.氧化沟工艺2.活性污泥法中，MLSS表示的是：A.混合液挥发性悬浮固体浓度B.混合液悬浮固体浓度C.污泥沉降比D.污泥体积指数3.某工业废水pH值为2.5，最经济的中和方法是：A.投加氢氧化钠B.投加石灰乳C.利用碱性废水中和D.投加碳酸钠4.反渗透膜分离技术的驱动力是：A.浓度差B.压力差C.电位差D.温度差5.厌氧消化过程中，产甲烷菌的最适pH范围是：A.5.5-6.5B.6.5-7.5C.7.5-8.5D.8.5-9.56.以下哪种物质不属于废水中的第一类污染物？A.总汞B.六价铬C.氨氮D.总镉7.曝气池中溶解氧浓度过低时，活性污泥可能出现的现象是：A.污泥膨胀B.污泥解体C.污泥沉降性能变好D.微生物代谢速率加快8.化学混凝过程中，投加聚丙烯酰胺（PAM）的主要作用是：A.中和胶体电荷B.压缩双电层C.吸附架桥D.沉淀重金属9.某废水处理系统设计流量为2000m³/d，水力停留时间（HRT）为8h，反应池有效容积应为：A.666.7m³B.800m³C.1000m³D.1200m³10.以下哪种工艺适合处理高浓度有机废水（COD＞10000mg/L）？A.生物接触氧化法B.UASB反应器C.氧化沟D.生物滤池11.污泥脱水前调理的主要目的是：A.降低污泥含水率B.提高污泥有机物含量C.改善污泥脱水性能D.减少污泥体积12.废水中氨氮的吹脱处理通常需要调节pH至：A.酸性B.中性C.碱性D.强酸性13.以下关于MBR工艺的描述，错误的是：A.膜组件替代二沉池B.污泥浓度（MLSS）可高达8000-12000mg/LC.对悬浮物的去除率低于传统活性污泥法D.占地面积小14.某废水COD为800mg/L，BOD₅为320mg/L，其可生化性（B/C比）为：A.0.2B.0.3C.0.4D.0.515.厌氧反应器中，颗粒污泥的形成主要依赖于：A.高有机负荷B.低水力负荷C.大量接种好氧污泥D.频繁排泥16.以下哪种设备不属于预处理单元？A.格栅B.沉砂池C.调节池D.二沉池17.活性污泥法中，污泥龄（SRT）的计算公式为：A.曝气池污泥总量/每日排出污泥量B.曝气池容积/设计流量C.污泥沉降比/污泥浓度D.混合液悬浮固体浓度/挥发性悬浮固体浓度18.化学除磷时，投加硫酸铝的最佳pH范围是：A.4-5B.6-7C.8-9D.10-1119.以下哪种现象表明活性污泥处于老化状态？A.污泥沉降速度快，上清液清澈B.污泥体积指数（SVI）＞200mL/gC.污泥颜色发黑，有臭味D.镜检可见大量游泳型纤毛虫20.某企业废水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，其中总磷的最高允许排放浓度为：A.0.5mg/LB.1.0mg/LC.1.5mg/LD.2.0mg/L二、判断题（每题1分，共10题，合计10分）1.废水的可生化性越好，BOD₅/COD比值越高。（）2.格栅的主要作用是去除废水中的溶解性有机物。（）3.好氧生物处理中，溶解氧浓度应控制在2-4mg/L。（）4.反渗透膜对离子的截留率与离子价态无关。（）5.污泥膨胀的主要原因是丝状菌过度繁殖。（）6.厌氧消化过程中，产酸阶段的反应速率比产甲烷阶段慢。（）7.化学混凝的最佳pH范围需通过实验确定。（）8.二沉池的主要功能是泥水分离，回流活性污泥。（）9.膜生物反应器（MBR）中的膜污染不可避免，但可通过反冲洗缓解。（）10.废水处理厂的污泥含水率从99%降至98%，体积可减少一半。（）三、简答题（每题6分，共5题，合计30分）1.简述UASB反应器的工作原理及主要特点。2.生物脱氮过程包括哪几个阶段？各阶段的微生物及反应条件是什么？3.活性污泥法运行中出现污泥解体的可能原因及解决措施。4.化学除磷与生物除磷的主要区别是什么？列举3种常用化学除磷药剂。5.简述废水预处理中调节池的作用及设计要点。四、计算题（每题10分，共2题，合计20分）1.某城市污水处理厂采用A²/O工艺，设计流量Q=30000m³/d，进水BOD₅=200mg/L，出水BOD₅=20mg/L，曝气池有效容积V=5000m³，污泥负荷Ns=0.15kgBOD₅/(kgMLSS·d)。计算曝气池内MLSS浓度（单位：mg/L）。2.某工业废水含磷浓度为15mg/L，采用硫酸铝（Al₂(SO₄)₃·18H₂O）化学除磷，要求出水总磷≤0.5mg/L。已知铝与磷的摩尔比为1.5:1，硫酸铝分子量为666.4，磷的原子量为31。计算每吨废水中需投加的硫酸铝量（单位：g）。五、案例分析题（20分）某造纸废水处理站采用“格栅→调节池→混凝沉淀→水解酸化→接触氧化→二沉池”工艺，近期出现以下异常现象：（1）混凝沉淀池出水浑浊，COD去除率从60%降至30%；（2）接触氧化池溶解氧（DO）持续低于1.0mg/L，生物膜脱落严重；（3）二沉池出水SS升高至80mg/L（设计标准≤30mg/L）。请分析可能的原因，并提出针对性解决措施。--参考答案一、单项选择题1.B2.B3.C4.B5.B6.C7.A8.C9.A10.B11.C12.C13.C14.C15.A16.D17.A18.B19.A20.B二、判断题1.√2.×3.√4.×5.√6.×7.√8.√9.√10.√三、简答题1.UASB（上流式厌氧污泥床）反应器工作原理：废水从反应器底部均匀进入，向上流动通过颗粒污泥床层；有机物在厌氧微生物（产酸菌、产甲烷菌）作用下分解为甲烷和二氧化碳；气、液、固三相在反应器上部的三相分离器中分离，污泥回流至床层，沼气收集，处理水排出。主要特点：容积负荷高（5-15kgCOD/(m³·d)）、无需填料、污泥浓度高（50-100gVSS/L）、能耗低，但对水质波动敏感，启动周期长。2.生物脱氮包括氨化、硝化、反硝化三个阶段：（1）氨化阶段：有机氮（如蛋白质、尿素）在氨化菌（异养菌）作用下分解为NH₃-N，反应条件：好氧或厌氧，pH中性，温度15-35℃；（2）硝化阶段：NH₃-N在亚硝化菌（如Nitrosomonas）和硝化菌（如Nitrobacter）作用下氧化为NO₂⁻-N和NO₃⁻-N，反应条件：好氧（DO≥2mg/L），pH7.0-8.5，温度20-30℃；（3）反硝化阶段：NO₃⁻-N在反硝化菌（异养菌）作用下还原为N₂，反应条件：缺氧（DO≤0.5mg/L），碳源充足（BOD₅/TN≥4），pH6.5-8.0，温度20-25℃。3.污泥解体的可能原因：（1）负荷过高：有机物冲击导致微生物代谢失衡；（2）溶解氧不足或过高：DO＜1mg/L时好氧菌死亡，DO＞5mg/L时污泥氧化分解；（3）有毒物质冲击：重金属、硫化物等抑制微生物活性；（4）pH剧烈波动：pH＜5或＞9破坏微生物结构。解决措施：（1）降低进水负荷，增加调节池停留时间；（2）调整曝气量，控制DO在2-4mg/L；（3）检测进水中有毒物质浓度，加强预处理；（4）投加碱或酸调节pH至6.5-8.5；（5）补充营养（N、P），维持BOD₅:N:P=100:5:1。4.化学除磷与生物除磷的区别：（1）原理不同：化学除磷通过金属盐（如铝盐、铁盐）与磷酸盐反应提供沉淀；生物除磷利用聚磷菌在厌氧条件下释放磷、好氧条件下过量吸收磷的特性。（2）除磷效率：化学除磷效率高（可达90%以上），生物除磷受进水碳源、污泥龄等影响，效率约50%-70%。（3）污泥产量：化学除磷增加化学污泥量，生物除磷污泥量相对较少。（4）运行成本：化学除磷需持续投药，成本较高；生物除磷依赖工艺控制，成本较低。常用化学除磷药剂：硫酸铝（Al₂(SO₄)₃）、聚合氯化铝（PAC）、三氯化铁（FeCl₃）。5.调节池的作用：（1）水量调节：平衡进水流量波动，保证后续处理单元稳定运行；（2）水质调节：混合不同时间的废水，均匀水质（如pH、COD、SS），避免冲击负荷；（3）预沉淀：去除部分大颗粒悬浮物，减轻后续处理压力；（4）事故缓冲：储存超标废水，防止直接排入处理系统。设计要点：（1）容积计算：根据日流量波动系数确定，一般取日处理量的1/4-1/2；（2）搅拌方式：采用机械搅拌、空气搅拌或水力混合，防止悬浮物沉淀；（3）防腐措施：内壁做防腐处理（如环氧煤沥青），防止废水腐蚀；（4）监测设施：设置pH、COD在线监测仪表，实时掌握水质变化。四、计算题1.解：污泥负荷公式Ns=Q×(S₀-Sₑ)/(V×X)已知Q=30000m³/d，S₀=200mg/L=0.2kg/m³，Sₑ=20mg/L=0.02kg/m³，V=5000m³，Ns=0.15kgBOD₅/(kgMLSS·d)代入公式得：0.15=30000×(0.2-0.02)/(5000×X)计算分子：30000×0.18=5400kgBOD₅/d则0.15=5400/(5000×X)→5000×X=5400/0.15=36000→X=36000/5000=7.2kg/m³=7200mg/L答：曝气池内MLSS浓度为7200mg/L。2.解：需去除的磷浓度ΔP=15-0.5=14.5mg/L=0.0145g/m³磷的摩尔数=0.0145g/m³÷31g/mol≈0.0004677mol/m³铝与磷的摩尔比为1.5:1，需铝的摩尔数=0.0004677×1.5≈0.0007016mol/m³硫酸铝（Al₂(SO₄)₃·18H₂O）中Al的摩尔数为2mol/1mol硫酸铝，因此需硫酸铝的摩尔数=0.0007016/2≈0.0003508mol/m³硫酸铝的质量=0.0003508mol/m³×666.4g/mol≈0.2339g/m³即每吨废水（1m³）需投加硫酸铝约0.234g答：每吨废水中需投加硫酸铝约0.234g。五、案例分析题可能原因分析：（1）混凝沉淀池出水浑浊、COD去除率下降：①混凝剂投加量不足或药剂失效（如PAC水解失效）；②废水pH偏离最佳混凝范围（如造纸废水pH过高或过低）；③搅拌强度不当（快速混合阶段搅拌不足，或絮凝阶段搅拌过强破坏矾花）；④原水SS或胶体浓度过高，超出混凝剂处理能力；⑤沉淀池排泥不及时，污泥层过高导致出水携带污泥。（2）接触氧化池DO低、生物膜脱落：①曝气系统故障（如曝气头堵塞、风机风量不足），导致供氧不足；②进水有机物浓度突然升高（如调节池未有效均质），微生物需氧量增加；③生物膜过厚（＞3mm），内部厌氧导致膜脱落；④水温过低（＜15℃），微生物活性下降，耗氧速率降低但供氧未调整；⑤进水中含有毒性物质（如漂白剂、杀菌剂），抑制微生物代谢，膜片死亡脱落。（3）二沉池出水SS升高：①接触氧化池生物膜脱落过多，随出水进入二沉池，超过沉淀能力；②二沉池水力负荷过高（如流量突然增大），水流速度超过污泥沉降速度；③二沉池污泥回流比过低，污泥在池内停留时间过长，发生反硝化导致污泥上浮；④沉淀池配水不均匀，局部短流携带污泥流出。针对性解决措施：（1）针对混凝沉淀池：①检测进水pH，投加酸或碱调节至最佳范围（PAC最佳pH6-7）；②通过烧杯试验重新确定混凝剂投加量（如PAC从100mg/L增至150mg/L）；③检查搅拌设备，调整快速混合（200-300r/min，30s）和絮凝（30-50r/min，15min）阶段的转速；④增加沉淀池排泥频率（如每日排泥2次改为4次），控制污泥层高度＜0.5m；⑤若原水SS过高，可增设初沉池或投加助凝剂（如PAM0.5-1mg/L）。（2）针对接触氧化池：①检查曝气系统，清理堵塞的曝气头，调整风机频率增加供气量（如风量从500m³/h增至700m³/h）；②监测进水COD浓度，若超过设计值（如从1500mg/L升至2500mg/L），延长调节池停留时间（从8h增至12h）均化水质；