环境保护与治理废水测试题及参考答案

环境保护与治理废水测试题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共30分）下列每道题只有一个正确答案，请将正确答案的代号填入括号内。1.下列选项中，属于按照污染物产生来源对废水进行分类的是（）A.酸性废水、碱性废水B.生活污水、工业废水C.有机废水、无机废水D.可生物降解废水、难生物降解废水2.下列水质指标中，测定过程不依赖微生物生化作用，且能够反映水体中所有有机物总量的指标是（）A.五日生化需氧量（BOD₅）B.化学需氧量（COD₍Cr₎）C.总有机碳（TOC）D.总需氧量（TOD）3.下列工艺单元中，属于城市污水处理一级处理工艺，主要功能是去除水中漂浮物和大颗粒悬浮态污染物的是（）A.活性污泥法B.混凝沉淀C.格栅+沉砂池D.生物接触氧化法4.根据叔采-哈迪规则，对带负电的胶体颗粒压缩双电层、促进脱稳凝聚效果最好的反离子是（）A.Na⁺（价数+1）B.Ca²⁺（价数+2）C.Al³⁺（价数+3）D.Th⁴⁺（价数+4）5.下列沉淀池类型中，适合处理中小水量、悬浮物浓度较高的废水，停留时间较长、表面负荷较低的是（）A.平流式沉淀池B.辐流式沉淀池C.竖流式沉淀池D.斜管沉淀池6.活性污泥法运行过程中发生污泥膨胀，最核心的诱发原因是（）A.曝气池溶解氧浓度过高B.曝气池有机负荷过低C.菌胶团细菌过量繁殖D.丝状菌异常大量增殖7.工业含氰废水常用碱性氯化法处理，该方法属于哪一类废水处理方法（）A.物理分离法B.化学氧化法C.化学沉淀法D.生物处理法8.下列生物处理工艺中，属于厌氧生物处理工艺，特别适合处理高浓度有机废水的是（）A.序批式活性污泥法（SBR）B.A/O脱氮工艺C.升流式厌氧污泥床（UASB）D.生物接触氧化法9.根据我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），一级A排放标准要求出水COD浓度不超过（）单位：mg/LA.50B.60C.100D.1010.总凯氏氮（TKN）是常用的氮指标，下列哪种形态的氮包含在总氮（TN）中，不包含在总凯氏氮中（）A.有机氮B.氨氮C.亚硝酸盐氮、硝酸盐氮D.氮气11.膜生物反应器（MBR）和传统活性污泥法工艺相比，最突出的核心优势是（）A.运行能耗更低B.占地面积小，出水水质好，固液分离效率高C.污泥产率更高D.不存在膜污染问题，运行维护简单12.下列工业废水中，属于典型难降解有机废水，常规好氧生化处理出水难以达标排放的是（）A.大豆加工废水B.印染废水C.生猪养殖废水D.市政生活污水13.污泥脱水前通常需要进行调理预处理，其核心目的是（）A.降低污泥含水率B.改善污泥脱水性能，提高脱水效率C.降解污泥中的有机物D.杀灭污泥中的病原菌14.废水深度处理中，用于去除残留微量难降解有机物、色度和异味，最常用的吸附剂是（）A.活性炭B.石英砂C.无烟煤D.天然沸石15.处理含重金属离子的废水，最常用的方法是通过加入碱将重金属转化为沉淀物去除，该方法是（）A.化学氧化法B.中和沉淀法C.吹脱法D.气浮法二、多项选择题（每题3分，共30分）下列每道题有两个及以上正确答案，多选、少选、错选均不得分，请将正确答案的代号填入括号内。1.下列废水处理方法中，属于物理处理法的是（）A.格栅截留B.沉砂C.离心分离D.酸碱中和E.化学混凝2.活性污泥法运行过程中常见的异常现象包括（）A.污泥膨胀B.污泥上浮C.污泥腐化D.泡沫异常增多E.污泥沉降比稳定3.下列工艺中，属于生物脱氮除磷工艺的有（）A.A/O工艺B.A²/O工艺C.SBR工艺D.移动床生物膜反应器（MBBR）工艺E.UASB工艺4.完整的混凝处理工艺主要包括哪几个核心单元过程（）A.快速混合B.絮凝反应C.固液分离D.消毒E.污泥回流5.厌氧生物处理的三阶段理论将厌氧降解过程分为哪几个阶段（）A.水解发酵阶段B.产氢产乙酸阶段C.产甲烷阶段D.反硝化阶段E.硝化阶段6.下列水质指标中，属于废水物理性水质指标的是（）A.温度B.pH值C.色度D.悬浮物浓度E.浊度7.化学沉淀法处理含重金属废水，常用的沉淀剂有（）A.石灰、氢氧化钠（氢氧化物类沉淀剂）B.硫化钠、硫化氢（硫化物类沉淀剂）C.钡盐类沉淀剂D.碳酸盐类沉淀剂E.聚合氯化铝8.下列关于废水一级、二级、三级（深度）处理的说法，正确的有（）A.一级处理主要去除水中漂浮物和悬浮态污染物B.二级处理主要去除水中溶解性可生物降解有机物C.深度处理主要去除二级出水中残留的难降解有机物、氮磷营养盐和微量污染物D.所有二级处理出水都可以直接达标排放，不需要深度处理E.一级处理后出水即可满足城镇污水处理厂一级排放标准要求9.气浮法处理废水适合应用在下列哪些场景（）A.分离密度接近水的细小悬浮颗粒B.分离废水中的乳化油C.浓缩剩余活性污泥D.分离废水中粒径细小的重金属沉淀物E.去除废水中的溶解性无机盐10.影响好氧生物处理效果的主要环境因素包括（）A.溶解氧浓度B.水温C.pH值D.碳氮磷营养比例E.有毒物质浓度三、填空题（每空1分，共15分）请将正确答案填入横线处。1.标准五日生化需氧量（BOD₅）测定过程中，恒温培养的温度要求是__________℃。2.按照废水处理程度划分，城镇污水处理可分为一级处理、二级处理和__________。3.格栅按照栅距大小可分为粗格栅、中格栅和__________。4.活性污泥性能指标中，污泥沉降比的英文缩写是__________。5.生物脱氮过程由硝化阶段和__________阶段两个核心过程组成。6.厌氧生物处理中产甲烷菌的最适pH范围是__________（填写区间即可）。7.传统液氯消毒工艺处理废水，容易产生__________等消毒副产物，存在潜在健康风险。8.含油废水处理中，首先通过隔油池去除__________，再通过气浮工艺去除乳化油。9.离子交换法主要用于去除废水中的__________态污染物。10.污泥处理流程中，在污泥脱水之前，通常需要对污泥进行__________预处理，改善脱水性能。11.吸附处理废水按照吸附作用力的不同，分为物理吸附和__________吸附两类。12.曝气池曝气的核心作用包括充氧、__________、促进传质三个方面。13.序批式活性污泥法（SBR）一个完整运行周期包括进水、反应、沉淀、__________、闲置五个阶段。14.电渗析法分离废水中溶解性离子的推动力是__________。15.水体自净按照作用机理不同，分为物理自净、化学自净和__________自净三类。四、简答题（共4小题，每小题7分，共28分）1.简述活性污泥法处理废水的基本原理和基本工艺流程。2.简述混凝机理中压缩双电层作用的核心内容。3.简述生物脱氮的两个核心阶段，分别说明各阶段的功能、参与微生物和反应条件。4.简述高浓度有机废水的水质特点，写出典型的处理工艺组合。五、计算题（共1小题，12分）某城镇污水处理厂设计处理流量Q=10000m³/d，进水BOD₅浓度S₀=200mg/L，曝气池有效容积V=3000m³，曝气池出水BOD₅浓度Se=20mg/L，曝气池混合液污泥浓度X=3000mg/L，回流污泥浓度Xᵣ=10000mg/L。请计算：（1）曝气池的污泥负荷F/M（单位：kgBOD₅/(kgMLSS·d)）；（4分）（2）曝气池的水力停留时间HRT（单位：h）；（4分）（3）污泥回流比R。（4分）六、综合分析题（共1小题，15分）某中型印染厂排放纺织印染废水，日均排放量为2000m³/d，进水水质为：COD=1200mg/L，BOD₅=300mg/L，B/C=0.25，色度=500倍，总氮=50mg/L，总磷=6mg/L，pH=9~11，废水中含有大量难降解染料分子、PVA浆料和助剂，部分染料有毒性，可生化性差。原有污水处理工艺为“格栅-水质调节池-初沉池-传统活性污泥法-二沉池”，运行后出水水质为：COD=260mg/L，色度=160倍，COD和色度均不能满足当地现行排放标准（COD≤50mg/L，色度≤20倍）要求。请结合题目信息分析：（1）原有工艺出水不达标的主要原因；（6分）（2）对原有工艺进行改造，提出合理的改造工艺路线，说明每个新增/改造单元的作用。（9分）参考答案一、单项选择题1.B2.C3.C4.D5.C6.D7.B8.C9.A10.C11.B12.B13.B14.A15.B二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABCD4.ABC5.ABC6.ACDE7.ABCD8.ABC9.ABCD10.ABCDE三、填空题1.20（或20±1）2.深度处理（三级处理）3.细格栅4.SV5.反硝化6.6.5~7.5（或6.8~7.2）7.三卤甲烷8.浮油（游离态浮油）9.溶解性离子10.调理11.化学12.搅拌混合13.排水14.电位差（电场力）15.生物四、简答题1.（7分）基本原理：活性污泥法是以活性污泥为主体的好氧生物处理方法，活性污泥是由细菌、真菌、原生动物等微生物组成的具有很强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒（2分）；核心原理分为三个过程：①吸附阶段：废水进入曝气池后，活性污泥的多孔结构和表面电荷能够快速吸附废水中的溶解性有机物和悬浮颗粒，快速降低废水污染物浓度（1分）；②降解稳定阶段：被吸附的有机物被活性污泥中的微生物氧化分解，一部分转化为微生物菌体，一部分分解为二氧化碳、水、无机盐等稳定无害产物，实现污染物的无害化处理（1分）；③泥水分离：吸附降解后的混合液进入二次沉淀池，活性污泥依靠重力沉淀分离，上清液即为净化后的出水（1分）。基本工艺流程：原废水经预处理去除大颗粒杂质后进入曝气池，与活性污泥混合并持续曝气，曝气池混合液流入二次沉淀池进行固液分离，上清液为处理后出水；沉淀分离的污泥一部分作为回流污泥送回曝气池，维持曝气池内微生物浓度稳定，剩余污泥作为剩余污泥排出系统，单独进行处理处置（2分）。2.（7分）核心内容：①天然水体中多数胶体颗粒带负电荷，胶粒表面会形成吸附层+扩散层的双电层结构，胶粒之间因带同种电荷存在静电斥力，阻碍胶粒相互聚集，使胶体长期保持稳定分散状态，难以自然沉淀去除（2分）；②当向废水中投加含有电解质的混凝剂后，溶液中的反离子浓度大幅升高，更多的反离子会从溶液本体扩散进入胶体的吸附层和扩散层，压缩扩散层的厚度，降低胶体的ζ电位（电动电位），减小胶粒之间的排斥势能（2分）；③当ζ电位降低到一定程度后，胶粒之间的静电斥力远小于布朗运动带来的动能，胶粒会发生频繁碰撞聚集，实现脱稳凝聚，完成胶体的失稳过程（2分）；④该过程符合叔采-哈迪规则，反离子的价数越高，压缩双电层、促进凝聚的效果越强，因此高价混凝剂的混凝效果远好于低价混凝剂（1分）。3.（7分）生物脱氮分为硝化和反硝化两个核心阶段：（1）硝化阶段：核心功能是将废水中的氨氮转化为硝酸盐氮（1分）；参与微生物为自养型硝化细菌，分为亚硝化单胞菌和硝化杆菌两类，亚硝化单胞菌将氨氮氧化为亚硝酸盐氮，硝化杆菌进一步将亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐氮（2分）；反应要求为：好氧环境，混合液溶解氧浓度不低于1~2mg/L，适宜pH为7.5~8.5，适宜温度为20~30℃，需要充足碱度维持pH稳定（1分）。（2）反硝化阶段：核心功能是将硝酸盐氮、亚硝酸盐氮转化为氮气，从水中逸出，最终实现氮的去除（1分）；参与微生物为异养型兼性反硝化细菌，利用有机物作为碳源和电子供体，将硝态氮逐步还原为氮气（1分）；反应要求为：缺氧环境，混合液溶解氧浓度低于0.5mg/L，需要充足的碳源供给，适宜pH为7.0~7.5（1分）。4.（7分）高浓度有机废水的水质特点：①有机物浓度远高于常规废水，COD浓度一般高于2000mg/L，部分工业高浓度有机废水COD可达几万甚至十几万mg/L，远超出好氧生物处理的适宜负荷范围（2分）；②悬浮物浓度高，水质水量波动大，部分废水含有毒有害污染物，可生化性差异较大，很多高浓度有机废水同时含有抑制微生物生长的有毒物质，可生化性差（2分）；③直接排入水体会造成水体严重耗氧，导致水体溶解氧耗尽、水生生物死亡，引发水体黑臭，污染危害远大于低浓度废水（1分）。典型处理工艺组合：行业内普遍采用“预处理+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理”的组合工艺（1分）；预处理调节水质水量，去除悬浮物和有毒抑制物，提高废水可生化性；厌氧生物处理采用UASB、IC厌氧反应器等工艺，降解大部分有机物，大幅降低COD浓度，降低后续好氧处理的负荷；好氧生物处理进一步降解剩余的溶解性有机物，将污染物浓度降到较低水平；深度处理去除残留的难降解有机物、色度和氮磷营养盐，最终实现达标排放（1分）。五、计算题解：（1）污泥负荷F/M的计算公式为：F/统一单位后，Q=10000/d，=代入得：F/（2）水力停留时间HRT计算公式为：HR统一时间单位后，Q代入得：HR（3）根据曝气池污泥物料平衡，回流污泥的污泥量等于曝气池新增污泥量，整理公式得：R=代入数值：X=3000得：R=六、综合分析题（1）原有工艺出水不达标的原因（6分）：①印染废水本身水质特性决定了处理难度大，该废水B/C仅为0.25，属于可生化性差的废水，同时含有大量难降解大分子染料、PVA浆料和有毒助剂，传统活性污泥法主要降解易生物降解有机物，对难降解大分子染料的降解能力不足，无法有效去除COD和色度（2分）；②原有工艺仅设置了预处理和一级好氧生物处理，没有针对难降解有机物和色度的深度处