污水处理工试题及答案

污水处理工试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.在活性污泥法中，通常用以下哪个指标来间接表示混合液中的微生物量？A.溶解氧（DO）B.污泥沉降比（SV30）C.混合液悬浮固体浓度（MLSS）D.化学需氧量（COD）答案：C解析：混合液悬浮固体浓度（MLSS）是指在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量，它包含了具有活性的微生物、微生物自身氧化残留物、吸附在污泥上不能被生物降解的有机物以及无机物。虽然MLSS并非全部是活性微生物，但在实际运行管理中，常将其作为衡量曝气池内微生物量相对多少的指标。2.污水生物处理中，好氧微生物适宜生存的pH值范围一般为？A.4.0-5.0B.6.5-8.5C.9.0-10.0D.1.0-3.0答案：B解析：大多数好氧微生物（包括细菌、真菌、原生动物等）在中性或弱碱性环境中生长繁殖最佳。pH值低于6.5或高于8.5时，微生物的活性会受到明显抑制，影响处理效果。因此，维持pH在6.5-8.5是保证好氧生物处理系统稳定运行的重要条件。3.下列哪种物质属于污水中的可生物降解有机物？A.纤维素B.木质素C.塑料D.矿物油答案：A解析：纤维素是自然界中广泛存在的多糖类有机物，可以被特定的微生物（如纤维素分解菌）分泌的酶分解为葡萄糖，进而被微生物利用。木质素结构复杂，难以生物降解；塑料（如聚乙烯）属于人工合成的高分子有机物，在常规污水处理条件下几乎不被生物降解；矿物油主要成分为烃类，虽可被部分微生物降解，但速度慢，且属于难降解有机物范畴。4.曝气池中溶解氧（DO）浓度过低，最可能导致的结果是？A.污泥膨胀B.硝化作用增强C.污泥解体，出水浑浊D.丝状菌生长受到抑制答案：A解析：溶解氧（DO）是影响活性污泥微生物种群和活性的关键因素。DO长期不足时，好氧菌生长受抑制，而某些丝状菌（如微丝菌）对低DO环境有更强的适应性和竞争力，会过度繁殖，导致污泥沉降性能恶化，发生污泥膨胀，表现为污泥沉降比（SV30）急剧升高，二沉池泥水分离困难。5.在二沉池中，活性污泥与水分离主要是依靠？A.污泥的吸附作用B.污泥的絮凝和重力沉降C.微生物的分解作用D.水流的离心力答案：B解析：二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，其核心作用是实现泥水分离。经过曝气池处理的混合液进入二沉池后，流速降低，活性污泥絮体在自身重力的作用下逐渐沉降到池底，上清液则作为处理后的出水溢流排出。良好的污泥絮凝性能是高效沉降的前提。6.污泥体积指数（SVI）是衡量活性污泥什么性质的重要指标？A.活性B.浓度C.沉降与浓缩性能D.微生物种类答案：C解析：污泥体积指数（SVI）是指曝气池混合液静置30分钟后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积（mL）。其计算公式为：SV7.城市污水处理厂一级处理主要去除的对象是？A.悬浮物和部分BOD5B.氮和磷C.溶解性有机物D.重金属离子答案：A解析：一级处理，又称物理处理，主要通过格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，去除污水中呈悬浮或漂浮状态的固体物质（如树叶、塑料袋、砂粒、部分有机悬浮物等）。这些物质的去除也连带去除了部分附着在其上的BOD5。一级处理对溶解性污染物去除效果甚微。8.厌氧消化处理污泥时，产甲烷菌最适宜的温度范围在（中温消化）？A.10-20°CB.30-38°CC.50-55°CD.60-70°C答案：B解析：厌氧消化根据温度可分为低温、中温和高温消化。其中，中温消化应用最广，其适宜温度为30-38°C。在此温度范围内，产甲烷菌等厌氧微生物的代谢活动最为旺盛，产气（沼气）速率和有机物分解速率达到较好的平衡，运行稳定且能耗相对较低。9.下列哪种现象通常与污泥老化有关？A.曝气池泡沫呈白色、易碎B.污泥色泽深黑、颗粒细小、沉降速度快C.镜检可见大量活跃的原生动物D.出水清澈透明答案：B解析：污泥老化是指污泥龄过长，微生物处于内源呼吸阶段，菌胶团解体，丝状菌稀少。其表现特征包括：污泥颜色深暗（黑灰），絮体细小密实，沉降速度很快但压缩性差，上清液可能含有细小悬浮颗粒。镜检时原生动物稀少且不活跃，出水SS可能升高。10.生物脱氮过程中，将氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的步骤称为？A.氨化作用B.同化作用C.硝化作用D.反硝化作用答案：C解析：生物脱氮主要经历两个阶段：硝化与反硝化。硝化作用是在好氧条件下，由亚硝化细菌和硝化细菌将氨氮（NH4+）逐步氧化为亚硝酸盐氮（NO2-）和硝酸盐氮（NO3-）的过程。这是脱氮的前提步骤。11.离心式污泥脱水机的工作原理主要基于？A.过滤和压榨B.重力浓缩C.离心沉降和离心过滤D.自然干化答案：C解析：离心脱水机通过高速旋转的转筒产生强大的离心力，使污泥中的固相颗粒（密度大于水）被甩向转筒内壁并沉积，形成泥饼；液相（水）则被集中在转筒中心区域并排出，从而实现固液分离。其分离过程结合了离心沉降和离心过滤的原理。12.监测曝气池出口溶解氧（DO）的主要目的是？A.控制回流污泥量B.判断污泥活性C.调节曝气量，保证生化反应需求D.计算污泥负荷答案：C解析：溶解氧（DO）是曝气池运行控制的核心参数之一。通过在线或人工监测出口DO值，可以及时了解池内氧的供需状况，进而调节鼓风机风量或曝气设备开度，使DO维持在适宜范围（通常为2-4mg/L），确保好氧微生物正常代谢，同时避免过度曝气造成能源浪费。13.污水中总磷的去除，除生物法外，常用的化学方法是投加？A.硫酸亚铁B.氢氧化钠C.氯化钠D.活性炭答案：A解析：化学除磷是通过投加金属盐混凝剂，使其与污水中的磷酸盐反应生成难溶性的磷酸盐沉淀，然后通过固液分离去除。常用的药剂包括铝盐（如硫酸铝、聚氯化铝）、铁盐（如三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁）和石灰。硫酸亚铁是其中一种经济有效的铁系混凝剂。14.当发现二沉池出水带有大量微小污泥絮体（飘泥）时，以下哪项不是可能的原因？A.污泥负荷过高B.二沉池反硝化导致污泥上浮C.曝气池DO严重不足D.二沉池水力停留时间过长答案：D解析：二沉池出水飘泥可能原因包括：曝气池污泥负荷过高导致污泥分散、絮凝性差；DO不足导致污泥腐败或发生反硝化（硝酸盐在二沉池缺氧环境下被还原为氮气，气泡附着污泥上浮）；冲击负荷；排泥不及时等。二沉池水力停留时间过长通常不会直接导致飘泥，反而可能因流速过慢引起污泥沉积。15.紫外线（UV）消毒的主要机理是？A.产生臭氧氧化微生物B.破坏微生物的细胞壁C.破坏微生物的DNA或RNA结构D.使微生物蛋白质变性答案：C解析：紫外线消毒是利用波长为200-280nm（主要是254nm）的UVC波段紫外线，穿透微生物的细胞壁和细胞膜，作用于其遗传物质（DNA或RNA），引起相邻的胸腺嘫啶形成二聚体，破坏核酸的复制与转录功能，导致微生物死亡或丧失繁殖能力，从而达到消毒目的。二、判断题（每题1分，共10分）1.生化需氧量（BOD5）越高，说明水体被无机物污染越严重。（×）解析：BOD5是指在20°C下，微生物5天内分解水中有机物所消耗的溶解氧量。BOD5越高，表明水体中可被微生物降解的有机物含量越高，即受有机物污染越严重。2.活性污泥法处理污水时，剩余污泥排放越多，系统运行越稳定。（×）解析：剩余污泥的排放量需要根据污泥负荷、污泥龄、处理效果等科学控制。排放过多会导致曝气池内微生物量不足，处理能力下降，出水水质恶化；排放过少则会导致污泥龄过长，引起污泥老化。因此，适量排放是关键，并非越多越好。3.格栅的主要作用是去除污水中比重较大的无机颗粒，如砂粒。（×）解析：去除砂粒是沉砂池的功能。格栅（包括粗格栅和细格栅）主要用于截留并去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，如木块、塑料袋、毛发、纤维等，以保护后续处理构筑物和水泵的正常运行。4.污泥回流的目的在于维持曝气池内适宜的活性污泥浓度（MLSS）。（√）解析：从二沉池沉淀下来的污泥，一部分作为剩余污泥排出系统，另一部分通过回流泵输送回曝气池前端，这称为污泥回流。其主要作用就是补充曝气池中随出水流失的活性污泥，保持池内生物量（MLSS）的稳定，保证处理能力。5.所有污水处理厂的出水都必须进行消毒处理。（×）解析：是否需要消毒取决于出水的最终去向和排放标准。如果出水排入对卫生学指标有要求的水体（如作为景观用水、回用等），或排放标准中规定了粪大肠菌群数等指标，则必须消毒。若排入对卫生学无特殊要求的水体，且标准未作规定，则可能不需要消毒。6.曝气池中泡沫过多一定是由于进水含有大量表面活性剂（如洗涤剂）引起的。（×）解析：进水含有大量表面活性剂是导致泡沫（特别是白色、粘性泡沫）的常见原因。但泡沫过多还可能由其他因素引起，如污泥膨胀（丝状菌泡沫）、污泥老化、启动初期活性污泥未成熟、高负荷运行等。需要根据泡沫的颜色、性状和镜检结果综合判断。7.厌氧生物处理可以在没有分子氧和化合态氧的条件下进行。（√）解析：厌氧生物处理是在无分子氧（O2）和化合态氧（如硝酸根NO3-、亚硝酸根NO2-、硫酸根SO42-等）存在的条件下，利用兼性菌和厌氧菌分解有机物，最终产物为甲烷和二氧化碳等。这是其与好氧处理最本质的区别。8.初沉池的主要功能是去除污水中大部分的可溶性有机物。（×）解析：初沉池是物理沉淀过程，主要去除污水中以悬浮状态存在的无机和有机固体物质（即可沉降的悬浮物SS）。对于溶解性有机物，初沉池基本没有去除效果，它们主要靠后续的生化处理单元去除。9.污泥脱水前进行调质处理，目的是为了降低污泥的含水率。（×）解析：调质处理（如投加混凝剂、絮凝剂）的主要目的是改变污泥的胶体结构，破坏其稳定性，减少污泥颗粒与水的亲和力，从而提高污泥的脱水性能（如过滤性、压缩性），使脱水更容易进行，脱水后泥饼含水率更低。调质本身并不直接降低含水率，而是为高效脱水创造条件。10.在线pH计需要定期使用标准缓冲溶液进行校准。（√）解析：在线pH计的电极会随着使用时间发生老化、污染或灵敏度下降，导致测量值漂移。为了确保测量准确性，必须定期（如每周或每两周）使用已知准确pH值的标准缓冲溶液（如pH=4.01，7.00，10.01）对仪表进行校准和标定。三、填空题（每空1分，共20分）1.表征污水中有机物浓度的综合指标，常用的有生化需氧量（BOD5）、化学需氧量（COD）和总有机碳（TOC）。2.活性污泥法的基本流程包括：曝气池、二沉池、污泥回流系统和剩余污泥排放系统。3.沉砂池按水流形式可分为平流式、竖流式和旋流式（或曝气沉砂池）。4.生物脱氮的硝化过程需要消耗碱度，反硝化过程则会产生碱度。5.污泥处置的常见方式有卫生填埋、土地利用、焚烧和建材利用等。6.鼓风机是活性污泥法曝气系统的核心设备，其类型主要有罗茨鼓风机、离心鼓风机和空气悬浮鼓风机等。7.表示曝气设备充氧能力的指标是氧转移效率（EA）和动力效率（Ep）。8.污水泵站集水池的容积应根据水泵的启停次数和来水流量确定，避免水泵频繁启停。9.生物除磷是利用聚磷菌在厌氧条件下释放磷、好氧条件下超量吸收磷的特性，通过排放富磷剩余污泥来实现除磷。10.紫外线消毒效果受污水透光率（或SS、色度）的影响较大，悬浮物会遮挡紫外线，降低消毒效率。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述活性污泥法运行中，污泥膨胀的主要原因及控制措施。答案：污泥膨胀主要指丝状菌膨胀。主要原因：①溶解氧（DO）不足；②营养比例失调（如N、P缺乏）；③pH值过低；④进水负荷过低（F/M低）导致污泥老化，或负荷冲击；⑤进水含有大量易溶解性有机物。控制措施：①调整曝气量，确保DO充足（>2mg/L）；②按BOD5:N:P=100:5:1检查并补充营养盐；③调节pH至6.5-8.5；④提高污泥负荷（如减少污泥回流量、增加排泥），或设置调节池均衡负荷；⑤对进水进行预处理，控制有毒有害物质进入；⑥在严重时，可考虑投加化学药剂（如次氯酸钠、过氧化氢）选择性杀灭丝状菌，或投加混凝剂改善沉降。2.说明污水处理厂中设置初沉池的作用和优缺点。答案：作用：①去除污水中大部分可沉降的悬浮固体（SS），减轻后续生化处理单元的负荷；②去除部分有机污染物（BOD5，通常去除率20%-30%）；③使水质、水量相对均匀，起到一定的调节作用；④减少浮渣和砂粒对后续设备的磨损与堵塞。优点：①降低后续生物处理单元的负荷和能耗；②减少剩余污泥产量（部分有机物在一沉池被去除而未进入生物系统）；③提高处理系统的整体稳定性。缺点：①增加了构筑物和占地；②对于低碳氮比污水，可能因去除过多碳源而影响后续生物脱氮除磷效果；③初沉污泥需单独处理处置。3.列举离心式鼓风机日常巡检和维护的主要内容。答案：①听：检查风机运行声音是否正常，有无异常摩擦、撞击声。②看：观察进出口压力、电流、电压、油位（如有）、冷却水（如有）是否正常；检查有无漏油、漏水、漏气现象；检查振动情况。③摸：触摸轴承座、机壳温度是否在允许范围内。④测：定期测量风机和电机的振动值、温度。⑤维护：定期更换润滑油和滤芯；清洁空气过滤器；检查并紧固各连接螺栓；定期校准仪表。4.解释污泥龄（θc）的含义及其在运行控制中的意义。答案：污泥龄（θc），又称固体停留时间（SRT），是指活性污泥在曝气池中的平均停留时间。其计算公式可简化为：=，其中V为曝气池容积，X为MLSS浓度，ΔX为单位时间排出的污泥总量（包括剩余污泥和出水带出的污泥）。意义：①控制污泥龄是控制活性污泥系统运行的核心参数之一。②它决定了微生物的生长世代时间，影响系统的处理效率和污泥性状。③较短的污泥龄有利于去除BOD5和产泥，但不利于硝化菌等世代时间长的微生物生长。④较长的污泥龄有利于硝化作用和污泥矿化，减少污泥产量，但可能导致污泥老化。⑤通过控制剩余污泥排放量可以直接调节污泥龄。五、计算题（每题10分，共20分）1.某城市污水处理厂设计处理规模