(2025年)污水脱氮从业技能考题(附答案)

(2025年)污水脱氮从业技能考题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.污水生物脱氮过程中，将亚硝酸盐转化为氮气的微生物主要属于（）。A.自养型好氧菌B.异养型兼性厌氧菌C.自养型厌氧菌D.异养型好氧菌2.某污水处理厂采用A/O工艺，进水COD=300mg/L，氨氮=50mg/L，总氮=60mg/L，若要保证出水总氮≤15mg/L，理论上需控制的最小C/N比（以COD计）约为（）。（反硝化1gNO3--N需消耗2.86gCOD）A.3.5B.4.2C.5.1D.6.03.短程硝化反硝化工艺的核心控制参数是（）。A.溶解氧（DO）＞2.0mg/LB.pH＜6.5C.温度＜15℃D.游离氨（FA）抑制硝化菌4.以下关于MBBR（移动床生物膜反应器）脱氮的描述，错误的是（）。A.生物膜内部可形成好氧-缺氧微环境，同步硝化反硝化B.无需污泥回流系统C.填料填充率越高，脱氮效率一定越高D.适用于高氨氮废水的深度处理5.硝化反应的最佳pH范围是（）。A.5.5-6.5B.6.5-7.5C.7.5-8.5D.8.5-9.56.某污水厂二沉池出水总氮超标，经检测硝态氮（NO3--N）占比80%，最可能的原因是（）。A.好氧段DO不足，硝化不完全B.缺氧段碳源不足，反硝化不彻底C.污泥龄过短，硝化菌流失D.进水氨氮浓度突然升高7.以下哪种碳源用于反硝化时，污泥产率最高？（）A.甲醇B.乙酸钠C.葡萄糖D.淀粉8.采用SBR工艺脱氮时，若周期内好氧反应时间过长，可能导致（）。A.硝化菌活性抑制B.反硝化碳源不足C.污泥膨胀D.出水氨氮升高9.厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺的特点是（）。A.需要外加碳源B.仅适用于低氨氮废水C.反应产物为氮气和水D.微生物增殖速率快10.某脱氮系统中，进水氨氮为40mg/L，出水氨氮为1mg/L，硝态氮为12mg/L，亚硝态氮为0.5mg/L，则硝化效率为（）。A.95.0%B.97.5%C.98.8%D.99.2%二、判断题（每题1分，共10分）1.硝化反应是产碱过程，反硝化反应是耗碱过程。（）2.污泥龄（SRT）需大于硝化菌的世代周期，一般控制在10-25天。（）3.反硝化过程中，溶解氧应严格控制在0.5mg/L以下，否则异养菌优先利用氧气而非硝酸盐。（）4.投加聚合氯化铝（PAC）可以提高生物脱氮效率。（）5.短程硝化的关键是抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB），保留氨氧化菌（AOB）。（）6.厌氧氨氧化工艺中，氨氮作为电子供体，亚硝态氮作为电子受体。（）7.碳源投加位置应优先选择缺氧段前端，以提高反硝化效率。（）8.冬季低温会导致硝化速率下降，可通过延长好氧反应时间补偿。（）9.总氮（TN）=氨氮（NH3-N）+硝态氮（NO3--N）+亚硝态氮（NO2--N）+有机氮。（）10.生物膜法脱氮的污泥龄比活性污泥法更易控制，适合处理低浓度氨氮废水。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述A2/O工艺中脱氮的主要路径，并说明厌氧段、缺氧段和好氧段的功能分工。2.列举影响反硝化效率的主要因素（至少5项），并说明其作用机制。3.当污水厂进水C/N比（COD/TN）低于4时，需外加碳源。请说明选择碳源时需考虑的关键指标（至少4项），并比较甲醇与乙酸钠的优缺点。4.某污水厂好氧池出现硝化效果下降，检测发现DO=2.5mg/L（正常）、pH=7.2（正常）、水温=18℃（偏低）、污泥浓度（MLSS）=3500mg/L（正常）。分析可能的原因及应对措施。5.解释“同步硝化反硝化（SND）”现象的发生机理，并说明实现SND的关键控制条件（至少3项）。四、计算题（每题10分，共30分）1.某城市污水处理厂设计水量为5万m³/d，进水氨氮（NH3-N）=45mg/L，出水氨氮=1mg/L，硝化菌产率系数Y=0.15gVSS/gNH3-N（以N计），污泥自身氧化率Kd=0.05d⁻¹。计算：（1）每日硝化的氨氮量（kg/d）；（2）硝化过程中需要的氧量（以O2计，kg/d）；（硝化反应式：NH4++1.83O2+1.98HCO3⁻→0.021C5H7O2N+0.98NO3⁻+1.04H2O+1.89H2CO3）2.某脱氮系统进水总氮（TN）=60mg/L，其中有机氮=10mg/L，氨氮=50mg/L。经好氧段处理后，有机氮全部氨化，氨氮硝化率95%（其中10%转化为NO2--N，90%转化为NO3--N），缺氧段反硝化率80%（以NO3--N和NO2--N为电子受体）。假设反硝化过程中有机氮无变化，计算出水总氮浓度（mg/L）。3.某污水厂缺氧池反硝化需要投加乙酸钠（C2H3NaO2·3H2O，分子量136）作为碳源。已知需反硝化的硝态氮量为800kg/d（以N计），反硝化1gNO3--N需要消耗1.07g乙酸钠（以C计，乙酸钠含碳量为24.3%）。计算每日需投加的乙酸钠固体量（kg/d）。五、案例分析题（20分）某城镇污水处理厂采用AAO工艺（厌氧-缺氧-好氧），设计规模4万m³/d，设计进水水质：COD=350mg/L，BOD5=180mg/L，NH3-N=40mg/L，TN=50mg/L，TP=5mg/L；设计出水水质：COD≤50mg/L，NH3-N≤5mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L。近期运行数据如下：指标进水厌氧段出水缺氧段出水好氧段出水二沉池出水COD（mg/L）3402802204540NH3-N（mg/L）38383822NO3--N（mg/L）00152520TN（mg/L）4848482722问题：1.分析当前二沉池出水TN超标的主要原因（至少3点）。2.提出针对性的优化措施（至少4项）。3.若需通过投加碳源降低TN至15mg/L，计算每日需投加的甲醇量（kg/d）。（已知反硝化1gNO3--N需消耗2.47g甲醇，当前二沉池NO3--N=20mg/L，目标TN=15mg/L，假设其他形态氮不变）答案一、单项选择题1.B2.C3.D4.C5.C6.B7.C8.B9.C10.B二、判断题1.×（硝化耗碱，反硝化产碱）2.√3.√4.×（PAC用于除磷，不直接影响脱氮）5.√6.√7.√8.√9.√10.√三、简答题1.脱氮路径：有机氮经氨化作用转化为NH3-N→好氧段硝化提供NO3--N→缺氧段反硝化转化为N2。功能分工：厌氧段（释磷）；缺氧段（反硝化，利用碳源将NO3--N转化为N2）；好氧段（硝化，将NH3-N转化为NO3--N；吸磷）。2.主要因素：①碳源类型与浓度（碳源不足导致反硝化速率下降）；②DO（DO＞0.5mg/L时，异养菌优先利用O2，抑制反硝化）；③pH（最佳6.5-8.0，过低抑制反硝化菌活性）；④温度（15-30℃最佳，低温降低酶活性）；⑤硝酸盐负荷（过高导致碳源不足，反硝化不完全）。3.关键指标：碳源可生化性（B/C比）、投加成本、污泥产率、储存稳定性。甲醇优点：反硝化速率快，污泥产率低；缺点：有毒性，需驯化微生物，低温下效果差。乙酸钠优点：易被利用，启动快；缺点：成本高，污泥产率较高。4.可能原因：①水温偏低（18℃接近硝化菌活性临界值，15℃以下显著下降）；②污泥龄不足（硝化菌世代周期长，低温需延长SRT）；③抑制性物质（如重金属、硫化物等影响硝化菌活性）。应对措施：①提高好氧池水温（如蒸汽加热）；②延长污泥龄（减少剩余污泥排放）；③检测进水水质，排除有毒物质；④增加好氧反应时间。5.机理：生物絮体或生物膜内部存在DO梯度（外层好氧硝化，内层缺氧反硝化），或微环境中同时存在好氧菌与兼性厌氧菌。控制条件：①低DO（0.5-1.5mg/L）；②适当污泥浓度（形成较大絮体）；③碳源充足（提供反硝化电子供体）。四、计算题1.（1）硝化氨氮量=（45-1）×50000×10⁻³=2200kg/d；（2）根据反应式，1molNH4+需1.83molO2，NH4+-N分子量14，O2分子量32，故需氧量=2200×(1.83×32)/(14×1)=2200×4.18≈9196kg/d。2.有机氮氨化后氨氮=50+10=60mg/L；硝化后NH3-N=60×(1-95%)=3mg/L；NO2--N=60×95%×10%=5.7mg/L；NO3--N=60×95%×90%=51.3mg/L；反硝化去除的N=（5.7+51.3）×80%=45.6mg/L；出水TN=3（NH3-N）+（5.7+51.3-45.6）（NOx-N）+10（有机氮）=3+11.4+10=24.4mg/L。3.需反硝化的N=800kg/d；以C计需碳量=800×1.07=856kg/d；乙酸钠含碳量24.3%，故乙酸钠固体量=856/24.3%≈3523kg/d。五、案例分析题1.主要原因：①缺氧段反硝化不彻底（缺氧段出水NO3--N=15mg/L，好氧段硝化提供25mg/L，二沉池仍有20mg/L，说明反硝化未充分利用碳源）；②碳源不足（进水COD=340mg/L，厌氧段消耗60mg/L，缺氧段仅利用60mg/L，剩余碳源可能不足以支撑反硝化需求）；③内回流比过低（好氧段NO3--N未有效回流至缺氧段参与反硝化）；④缺氧段DO可能偏高（抑制反硝化菌活性）。2.优化措施：①提高内回流比（建议从200%提升至300%-400%，增