污水处理工试题库及答案(高级工)

污水处理工试题库及答案(高级工)一、填空题（每空1分，共20分）1.活性污泥法处理系统中，混合液悬浮固体浓度（MLSS）主要由活性微生物、________、________和________四部分组成。2.生物脱氮过程中，硝化作用是将氨氮转化为________，进而转化为________的过程，该过程主要在________（好氧/缺氧）条件下进行。3.污泥比阻是衡量污泥________性能的指标，其值越大，表示污泥越________（难/易）脱水。4.在A²/O工艺中，第一个“A”代表________区，主要功能是________；第二个“A”代表________区，主要功能是________。5.衡量曝气设备性能的主要技术指标是________和________。6.污泥厌氧消化分为________、________和________三个阶段。7.二沉池的功能主要是实现________和________的分离。8.当活性污泥系统中出现________大量繁殖时，可能导致污泥膨胀，其典型特征是SVI值________（显著升高/显著降低）。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种指标最能直接反映活性污泥中微生物的数量？（）A.MLSSB.MLVSSC.SV₃₀D.SVI2.在生物除磷过程中，聚磷菌在（）条件下过量吸收磷酸盐。A.厌氧B.缺氧C.好氧D.兼氧3.鼓风曝气系统中，下列哪种曝气器的氧转移效率通常最高？（）A.穿孔管曝气器B.微孔曝气器（盘式或管式）C.中气泡曝气器D.射流曝气器4.某污水处理厂二沉池表面出现大量棕黄色泡沫，且泡沫黏稠不易破碎，最可能的原因是（）。A.进水负荷过低B.污泥龄过短C.诺卡氏菌类微生物过度增殖D.溶解氧浓度过高5.厌氧氨氧化（Anammox）工艺中，主要的反应物是（）。A.氨氮和硝酸盐氮B.氨氮和亚硝酸盐氮C.亚硝酸盐氮和有机碳D.硝酸盐氮和有机碳6.离心脱水机运行时，对污泥脱水效果影响最小的因素是（）。A.转鼓转速B.差速C.进泥浓度D.环境温度7.下列哪种情况不会导致二沉池出水悬浮物（SS）浓度升高？（）A.污泥沉降性能变差（SVI高）B.表面水力负荷过大C.污泥回流比过小D.进水BOD₅浓度突然降低8.膜生物反应器（MBR）中，跨膜压差（TMP）的异常快速升高通常与（）无关。A.膜污染加剧B.曝气强度不足C.混合液悬浮固体浓度过低D.膜组件物理堵塞9.紫外线消毒效果的主要影响因素是（）。A.照射剂量（强度×时间）B.水温C.水的pH值D.水的碱度10.在活性污泥法运行中，通常用（）来指导剩余污泥的排放，控制污泥龄。A.F/M（食微比）B.HRT（水力停留时间）C.SRT（污泥停留时间）D.Re（回流比）三、判断题（每题1分，共10分）1.（）活性污泥法的曝气池中，溶解氧浓度越高，处理效果越好。2.（）污泥厌氧消化产生的沼气中，主要可燃成分是甲烷。3.（）初沉池的主要作用是去除污水中的溶解性有机物。4.（）SVI值过低（如<50mL/g）可能表明污泥无机化程度高或发生污泥老化。5.（）在A²/O工艺中，硝化液内回流的目的主要是向厌氧区提供硝酸盐。6.（）化学除磷中，常用的混凝剂如聚合氯化铝（PAC）主要是在初沉池前投加。7.（）好氧颗粒污泥的沉降性能远优于普通活性污泥。8.（）生物滤池的滤料应具备的主要特性是比表面积大、孔隙率高、机械强度好。9.（）污泥的含水率从99%降至98%，污泥体积减少为原来的一半。10.（）CASS工艺是间歇式活性污泥法的一种，其运行周期包括进水、曝气、沉淀、排水等阶段。四、名词解释（每题3分，共15分）1.污泥龄（SRT）2.同步硝化反硝化（SND）3.污泥膨胀4.短程硝化反硝化5.临界溶解氧浓度五、简答题（每题5分，共20分）1.简述A²/O同步脱氮除磷工艺的基本流程及各反应区（厌氧、缺氧、好氧）的主要功能。2.导致活性污泥法二沉池出水浑浊、SS超标的原因有哪些？（至少列出5点）3.简述污泥厌氧消化系统运行管理中的主要安全注意事项。4.在污水处理厂运行中，如何通过镜检观察活性污泥的微生物相来判断运行状况？（至少说明三种指示性生物及其指示意义）六、计算题（每题7.5分，共15分）1.某城市污水处理厂设计平均流量Q=50000m³/d，采用活性污泥法。进水BOD₅浓度S₀=200mg/L，要求出水BOD₅浓度S_e≤20mg/L。已知曝气池混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=3000mg/L，污泥负荷率取0.15kgBOD₅/(kgMLSS·d)。请计算：（1）曝气池的有效容积V（m³）。（2）若污泥回流比R=50%，计算回流污泥浓度X_R（mg/L）。2.某污水处理厂污泥经浓缩后含水率为97%，体积为500m³。现采用板框压滤机进行脱水，要求将含水率降至75%。假设脱水过程中污泥干固体质量不变，且滤布、滤液带走干固体量忽略不计。请计算脱水后污泥的体积。（提示：设污泥干固体质量为M，含水率为P时，体积V=M/[ρ_s(1-P)]，简化计算中常取湿污泥密度约等于水密度，则V∝P/(1-P)或近似用V₁/V₂≈(1-P₂)/(1-P₁)估算）答案与解析一、填空题1.微生物自身氧化残留物；吸附的不可生物降解有机物；无机悬浮固体2.亚硝酸盐氮（或亚硝酸氮）；硝酸盐氮（或硝酸氮）；好氧3.过滤脱水；难4.厌氧；释磷；缺氧；反硝化脱氮5.氧转移效率；充氧能力（或动力效率）6.水解酸化；产氢产乙酸；产甲烷7.泥（活性污泥）；水（处理后的水）8.丝状菌；显著升高二、单项选择题1.B。解析：MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）扣除了MLSS中的无机物部分，更能代表活性微生物的量。SV₃₀和SVI是沉降性能指标。2.C。解析：聚磷菌在厌氧条件下释磷，在好氧条件下过量吸磷。3.B。解析：微孔曝气器产生的气泡小，气液接触面积大，氧转移效率最高。4.C。解析：棕黄色、黏稠的泡沫通常是诺卡氏菌等放线菌过度增殖的典型特征，与污泥龄过长、气温较高有关。5.B。解析：厌氧氨氧化是在厌氧条件下，以氨氮为电子供体，亚硝酸盐氮为电子受体，生成氮气的过程。6.D。解析：转鼓转速决定分离因数，差速影响泥饼含固量和处理能力，进泥浓度直接影响处理负荷和效果。环境温度对离心脱水机内部工作过程影响相对较小。7.D。解析：进水BOD₅突然降低可能导致微生物营养不足，但不会直接导致二沉池SS出水升高。A、B、C均会导致泥水分离效果变差。8.C。解析：混合液悬浮固体浓度过低可能导致污染物在膜表面沉积更快，但TMP快速升高通常与膜污染、膜堵塞、曝气冲刷不足（导致污染物沉积）直接相关。MLSS过低不是TMP快速升高的直接或典型原因。9.A。解析：紫外线消毒效果取决于微生物接收到的紫外线剂量，即照射强度与接触时间的乘积。10.C。解析：污泥龄（SRT）是活性污泥在系统内的平均停留时间，通过控制剩余污泥排放量来直接调节。三、判断题1.×。解析：溶解氧浓度过高不仅能耗增加，还可能抑制硝化菌（尤其是亚硝化菌）活性，并可能引起污泥老化。2.√。解析：沼气中甲烷含量一般为50%-70%，是主要可燃成分。3.×。解析：初沉池主要去除悬浮固体（SS）及部分附着在其上的有机物，对溶解性有机物去除有限。4.√。解析：SVI过低通常意味着污泥颗粒细小紧密、无机物含量高或微生物活性差、老化。5.×。解析：硝化液内回流（从好氧未端至缺氧段）的主要目的是向缺氧区提供硝态氮（硝酸盐），作为反硝化的电子受体。厌氧区应尽量排除硝态氮的干扰。6.×。解析：化学除磷药剂可在多处投加（如初沉前、曝气池、二沉前等），在生物处理段后（如二沉前或深度处理段）投加更为常见和有效，以去除溶解性磷酸盐。7.√。解析：好氧颗粒污泥结构密实，沉降速度可达普通活性污泥的几倍甚至十倍以上。8.√。解析：这是选择生物滤池滤料的基本原则。9.√。解析：根据体积公式估算：V₁/V₂=(1-P₂)/(1-P₁)=(1-0.98)/(1-0.99)=0.02/0.01=2，即体积减少一半。10.√。解析：CASS（循环式活性污泥法）是典型的间歇式（序批式）工艺，运行周期包含所述阶段。四、名词解释1.污泥龄（SRT）：也称为固体停留时间，指活性污泥在曝气池中的平均停留时间。它反映了微生物在系统内生长繁殖的时间，是控制污泥活性和处理效果的关键参数。计算公式为系统内活性污泥总量与每日排出系统的活性污泥量之比。2.同步硝化反硝化（SND）：指在同一个反应器内，相同或相近的操作条件下，硝化反应和反硝化反应同时发生的现象。这通常发生在活性污泥絮体或生物膜内部存在溶解氧梯度，外部好氧进行硝化，内部缺氧进行反硝化。3.污泥膨胀：指活性污泥沉降性能恶化，污泥体积指数（SVI）异常升高（如>150mL/g），二沉池中泥水分离困难，污泥膨胀分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀，前者更为常见。4.短程硝化反硝化：一种高效的生物脱氮技术。它将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段（NH₄⁺→NO₂⁻），随后直接以亚硝酸盐为底物进行反硝化（NO₂⁻→N₂）。相比传统硝化反硝化，可节省约25%的曝气量和40%的有机碳源。5.临界溶解氧浓度：指微生物的耗氧速率刚好等于氧的传递速率时的溶解氧浓度。当溶解氧低于此浓度时，氧的传递速率成为微生物代谢的限制因素；高于此浓度时，微生物代谢速率不再随溶解氧升高而增加。对于活性污泥法中的异养菌，通常为0.5-1.0mg/L；对于硝化菌，要求更高（通常>2.0mg/L）。五、简答题1.A²/O工艺流程与功能：流程：进水→厌氧区→缺氧区→好氧区→二沉池→出水。二沉池污泥回流至厌氧区，好氧区混合液回流至缺氧区。功能：厌氧区：聚磷菌释放磷酸盐，同时部分有机物被水解酸化。为后续缺氧区反硝化提供易降解碳源（若存在）。要求无硝态氮回流干扰。缺氧区：反硝化菌利用来自好氧区回流的硝态氮（NO₃⁻）和进水中的有机物（或内源代谢物）进行反硝化脱氮，将硝态氮转化为氮气。好氧区：主要进行有机物的进一步氧化分解、硝化作用（NH₄⁺→NO₃⁻）以及聚磷菌对磷的过量吸收。2.二沉池出水SS超标原因：活性污泥沉降性能差（SVI过高），如由丝状菌膨胀、污泥解体、反硝化气泡上浮等引起。活性污泥沉降性能差（SVI过高），如由丝状菌膨胀、污泥解体、反硝化气泡上浮等引起。二沉池表面水力负荷或固体负荷过高，超过设计能力。二沉池表面水力负荷或固体负荷过高，超过设计能力。污泥回流比过小，导致二沉池泥位上升，污泥停留时间过长可能发生反硝化或厌氧上浮。污泥回流比过小，导致二沉池泥位上升，污泥停留时间过长可能发生反硝化或厌氧上浮。曝气池曝气过量，导致污泥絮体被打碎（污泥解体）。曝气池曝气过量，导致污泥絮体被打碎（污泥解体）。进水负荷（有机或水力）冲击，导致污泥性能暂时恶化。进水负荷（有机或水力）冲击，导致污泥性能暂时恶化。二沉池刮泥机、吸泥机故障，造成污泥堆积后上浮。二沉池刮泥机、吸泥机故障，造成污泥堆积后上浮。水温突变、有毒物质流入等导致污泥失活、上浮。水温突变、有毒物质流入等导致污泥失活、上浮。3.厌氧消化安全注意事项：防火防爆：沼气属易燃易爆气体，消化池及沼气系统周边严禁明火、静电，电气设备需防爆，设置可燃气体报警装置。防窒息中毒：沼气中除甲烷外，还含有硫化氢等有毒气体。进入消化池、沼气柜等密闭空间前，必须严格执行“先通风、再检测、后作业”程序，检测氧气、甲烷、硫化氢浓度合格，并佩戴正压式空气呼吸器，专人监护。防超压与负压：确保沼气管道畅通，阻火器、安全阀、水封等安全装置完好有效，防止设备超压爆炸或形成负压吸入空气引发爆炸。防腐蚀：沼气中的硫化氢和二氧化碳溶于水形成酸性物质，需定期检查管道、设备腐蚀情况。防泄漏：定期巡检沼气系统，检查阀门、法兰、焊缝有无泄漏。4.镜检微生物相指示作用：钟虫、等枝虫等固着型纤毛虫大量出现，且活性好：指示系统运行正常，污泥成熟，出水水质好。豆形虫、肾形虫等游泳型纤毛虫大量出现：常指示系统处于启动初期或污泥负荷较高、水质净化程度一般。轮虫（尤其是猪吻轮虫）大量出现：通常指示污泥龄较长，污泥可能趋于老化，但出水可能很清澈。若数量过多，结合其他指标判断是否老化严重。丝状菌（如021N型、发硫菌、诺卡氏菌等）大量繁殖，交织于絮体之间：指示可能发生或已经发生丝状菌污泥膨胀。楯纤虫大量出现：对溶解氧和有毒物质敏感，其突然消失或减少可能预示进水有毒物质冲击或溶解氧不足。出现大量游离细菌，而原生动物和后生动物稀少：可能指示污泥负荷过高、系统启动初期或受到冲击，污泥絮体结构差。六、计算题1.解：（1）已知：Q=50000m³/d，S₀=200mg/L=0.200kg/m³，S_e=20mg/L=0.020kg/m³，X=3000mg/L=3.000kg/m³，污泥负荷率L_s=0.15kgBOD₅/(kgMLSS·d)。每日需去除的BOD₅总量为：ΔBOD=Q×(S₀S_e)=50000×(0.2000.020)=50000×0.180=9000kg/d。根据污泥负荷率定义：L_s=ΔBOD/(X·V)则曝气池有效容积V=ΔBOD/(X·L_s)=9000/(3.000×0.15)=9000/0.45=20000m³。（2）已知污泥回流比R=50%=0.5。根据曝气池物料平衡（忽略微生物增殖与内源代谢的净产量，稳态下）：进入曝气池的污泥总量=流出曝气池的污泥总量。Q·X₀+RQ·X_R=(Q+R