污水处理高级工考试题库及答案

污水处理高级工考试题库及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.在活性污泥法中，通常用（）来表示活性污泥的沉降性能。A.污泥浓度B.污泥指数C.污泥龄D.污泥负荷答案：B解析：污泥指数（SVI）是衡量活性污泥沉降浓缩性能的重要指标，指曝气池混合液经30分钟静沉后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积（mL），单位通常为mL/g。它能有效反映污泥的凝聚沉降性能。2.城市污水处理厂二级处理的主要目的是去除（）。A.悬浮物B.氮、磷等营养物C.溶解性有机物和胶体D.重金属离子答案：C解析：二级处理，通常指生物处理，其核心目标是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物（以BOD、COD表示）。悬浮物主要在一级处理（物理处理）中去除，氮磷深度去除属于三级处理范畴。3.下列哪种方法不属于污水脱氮工艺？（）A.A/O法B.A²/O法C.氧化沟D.混凝沉淀法答案：D解析：A/O（厌氧/好氧）、A²/O（厌氧/缺氧/好氧）及氧化沟（可通过运行方式实现缺氧/好氧环境）均为典型的生物脱氮或同步脱氮除磷工艺。混凝沉淀法则属于物理化学法，主要用于去除悬浮物、胶体和部分磷，不具备生物脱氮功能。4.曝气设备的主要作用不包括（）。A.向混合液供氧B.防止活性污泥沉淀C.降低水温D.使混合液充分混合答案：C解析：曝气设备的核心功能是向活性污泥混合液充氧，保证微生物代谢所需；同时通过空气或机械搅拌作用使混合液处于剧烈混合状态，防止污泥沉淀，并促进污染物与微生物的充分接触。其基本不具备主动降温功能。5.离心式鼓风机在运行中，调节风量的常用方法是（）。A.调节进口阀门开度B.调节出口阀门开度C.调节转速D.调节旁通阀答案：A解析：对于离心式鼓风机，通过调节进口导叶或进口阀门的开度来改变进气量，是较为常用且节能的风量调节方式。调节出口阀门会增加系统背压，能耗高；调节转速需要变频装置，成本较高；旁通调节会造成能量浪费。6.在生物除磷过程中，聚磷菌在（）条件下释放磷，在（）条件下过量吸收磷。A.厌氧，好氧B.好氧，厌氧C.缺氧，好氧D.好氧，缺氧答案：A解析：这是生物除磷的基本原理。在厌氧条件下，聚磷菌分解体内的聚磷酸盐产生能量，用于吸收污水中的挥发性脂肪酸（VFA）并合成聚羟基烷酸（PHA），同时将磷酸盐释放到水中。进入好氧条件后，聚磷菌利用储存的PHA氧化分解产生的能量，超量吸收水中的磷合成聚磷酸盐，从而通过排出剩余污泥实现磷的去除。7.二沉池污泥上浮，呈块状、黑色、有臭味，最可能的原因是（）。A.污泥膨胀B.污泥解体C.污泥腐化D.污泥老化答案：C解析：污泥腐化是由于二沉池中污泥停留时间过长，发生厌氧消化，产生大量气体（如H₂S、CH₄、CO₂），导致污泥成块上浮，颜色变黑并伴有恶臭。污泥膨胀时污泥絮体松散、沉降性差，但未必成块上浮。污泥解体则表现为出水浑浊。8.表示污水中有机物浓度的综合指标是（）。A.总固体B.悬浮物C.COD和BODD.总氮答案：C解析：化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）是表征水中有机物污染程度最常用的两个综合指标。COD反映能被化学氧化剂氧化的有机物总量，BOD反映能被微生物降解的有机物量。总固体、悬浮物是物理指标，总氮是营养盐指标。9.紫外线消毒的主要机理是（）。A.破坏细胞壁B.使蛋白质变性C.破坏微生物的DNA或RNA结构D.产生强氧化性自由基答案：C解析：紫外线消毒主要是利用波长在200-300nm，特别是254nm左右的紫外光，被微生物的DNA或RNA吸收，引起核酸结构发生光化学反应（如形成胸腺嘧啶二聚体），破坏其复制转录功能，导致微生物死亡或失活。10.污泥比阻是表示污泥（）的指标。A.沉降性能B.脱水性能C.有机成分D.颗粒大小答案：B解析：污泥比阻（r）是衡量污泥脱水难易程度的重要参数。它表示单位过滤面积上，单位干重滤饼所受到的过滤阻力。比阻越大，污泥越难过滤脱水。沉降性能主要用SVI衡量。11.某污水处理厂日处理水量Q=50000m³/d，曝气池有效容积V=15000m³，混合液悬浮固体浓度MLSS=3000mg/L，则污泥负荷F/M为（）kgBOD₅/(kgMLSS·d)。（进水BOD₅按200mg/L计）A.0.10B.0.22C.0.33D.0.45答案：B解析：首先计算每日进入的BOD₅总量：50000m³/d×200g/m³×10⁻³=10000kgBOD₅/d。再计算曝气池内总MLSS量：15000m³×3000g/m³×10⁻³=45000kgMLSS。则污泥负荷F/M=(10000kgBOD₅/d)/(45000kgMLSS)≈0.22kgBOD₅/(kgMLSS·d)。12.下列哪项不是导致活性污泥丝状菌膨胀的常见原因？（）A.低负荷运行B.低溶解氧C.营养物缺乏D.短流答案：A解析：低负荷（长泥龄）运行通常有利于菌胶团细菌生长，抑制丝状菌，不易发生膨胀。而低溶解氧、营养物（特别是N、P）缺乏、进水水质波动、pH不适、短流等造成反应器内底物浓度梯度，有利于丝状菌竞争生长，是导致丝状菌膨胀的常见原因。13.采用厌氧消化处理污泥时，中温消化的适宜温度范围是（）。A.20-25℃B.30-38℃C.45-55℃D.55-60℃答案：B解析：污泥厌氧消化按温度分为：低温消化（<20℃），中温消化（30-38℃，通常控制35℃±2℃），高温消化（50-57℃）。中温消化应用最广，因其产气率、病原体灭活率和能耗之间能达到较好平衡。14.在A²/O工艺中，“A²”指的是（）。A.两个厌氧段B.厌氧段和缺氧段C.两个缺氧段D.好氧段和缺氧段答案：B解析：A²/O是Anaerobic-Anoxic-Oxic的缩写，即厌氧-缺氧-好氧工艺。第一个“A”是Anaerobic（厌氧），第二个“A”是Anoxic（缺氧），两者有本质区别：厌氧段无分子氧和硝酸盐，缺氧段无分子氧但有硝酸盐。15.测量曝气池溶解氧（DO）时，最好将探头置于（）。A.水面处B.池底处C.曝气器释放点附近D.池子中部、曝气器上游答案：D解析：为了获得具有代表性的混合液溶解氧值，探头应放置在曝气池中水流平稳、能充分混合的位置，通常选择在池子中部深度、曝气器气流或水流的上游方向。避免直接放在曝气器释放点（DO值瞬时最高）或死角区域。二、判断题（每题1分，共10分）1.污泥龄是指活性污泥在曝气池中的平均停留时间。（）答案：√解析：污泥龄（θc），又称固体停留时间（SRT），是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量的比值，代表了微生物在系统内的平均世代时间。2.初沉池主要去除污水中的可沉降悬浮固体，对BOD也有一定的去除率。（）答案：√解析：初沉池通过重力沉降去除约50%-60%的可沉降悬浮固体（SS），同时附着在悬浮固体上的有机物也随之被去除，通常可以去除约20%-30%的BOD₅。3.反硝化反应需要在有充足分子氧的条件下进行。（）答案：×解析：反硝化是异养型兼性菌在缺氧（即无分子氧，但有硝酸盐氮或亚硝酸盐氮）条件下，利用有机物作为碳源和电子供体，将硝酸盐氮或亚硝酸盐氮还原为氮气的过程。分子氧的存在会抑制反硝化酶的合成与活性。4.离心脱水机对污泥进行脱水时，转鼓转速越高，分离因数越大，脱水效果越好。（）答案：√解析：分离因数Fr是衡量离心机分离能力的重要参数，Fr5.生物滤池的滤料应具备的特点是比表面积小、孔隙率低，以增加生物量。（）答案：×解析：理想的生物滤池滤料应具有较大的比表面积以附着更多的生物膜，同时具有较高的孔隙率以保证良好的通风和防止堵塞。6.在污水处理中，格栅的主要作用是去除污水中粒径较大的漂浮物和悬浮物，保护后续处理设备。（）答案：√解析：格栅是物理预处理单元，由一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水渠道或泵站集水池进口处，用以截留较粗大的悬浮物和漂浮物，如毛发、纤维、塑料制品等，防止其堵塞管道、水泵或后续处理设备。7.污泥焚烧可以实现污泥的彻底减量化和稳定化，且无需进行前期的脱水处理。（）答案：×解析：污泥焚烧前必须进行深度的脱水（如将含水率降至80%以下）甚至干化处理，否则污泥中的大量水分会消耗过多的辅助燃料，使焚烧过程不经济，甚至无法维持燃烧。8.好氧生物处理与厌氧生物处理相比，前者产能效率更高，污泥产量更低。（）答案：×解析：好氧生物处理中，有机物被彻底氧化为CO₂和H₂O，释放大量能量，微生物利用这些能量合成新细胞，因此污泥产率较高。厌氧处理将有机物转化为甲烷和CO₂，产能效率低，大部分能量存在于甲烷中，用于合成的能量少，故污泥产率很低。9.混凝剂投加量越多，混凝沉淀效果就一定越好。（）答案：×解析：混凝剂投加量存在一个最佳范围。投加量不足，无法使胶体完全脱稳；投加量过多，会使胶体颗粒发生“再稳”现象，即因电荷反转而重新稳定，反而降低混凝效果，并增加处理成本和水体中的盐分。10.在线pH计需要定期使用标准缓冲溶液进行校准，以保证测量准确性。（）答案：√解析：pH电极的零点、斜率会随时间发生漂移，且其测量受温度影响。定期（如每周或每月）使用pH值准确已知的标准缓冲溶液（如pH=4.01，7.00，10.01）进行两点或三点校准，是维持pH计测量精度的必要维护措施。三、填空题（每空1分，共20分）1.城市污水典型的一级处理工艺流程是：进水→______→沉砂池→______→出水。答案：格栅；初沉池解析：一级处理（物理处理）的主要去除对象是悬浮固体，其核心单元依次为格栅（截留大块杂物）、沉砂池（去除砂粒等无机颗粒）、初沉池（去除可沉降悬浮固体）。2.活性污泥法正常运行的必要条件之一是混合液中必须保持一定浓度的______和______。答案：溶解氧（DO）；活性污泥（微生物）解析：足够的溶解氧（一般好氧段DO>2mg/L）是好氧微生物代谢活动的保障；一定浓度的活性污泥（MLSS，通常2000-4000mg/L）是保证处理能力和处理效果的物质基础。3.SBR工艺的一个完整运行周期包括五个阶段：进水、______、______、静沉、排水排泥。答案：反应（曝气）；闲置解析：序批式活性污泥法（SBR）是时间上的推流式处理，其典型周期为：进水期（可兼带搅拌或曝气）→反应期（曝气进行生化反应）→沉淀期（停止搅拌曝气，静置泥水分离）→排水排泥期→闲置期（等待下一个周期）。4.污泥厌氧消化过程可分为三个阶段：______阶段、______阶段和产甲烷阶段。答案：水解发酵（或液化）；产酸解析：这是一个复杂的微生物学过程。第一阶段水解发酵，将复杂有机物（多糖、蛋白质、脂肪）分解为简单溶解性有机物；第二阶段产酸，将简单有机物转化为乙酸、丙酸、氢等；第三阶段产甲烷，由产甲烷菌将乙酸、H₂/CO₂等转化为CH₄和CO₂。5.膜生物反应器（MBR）是______技术与______技术相结合的新型水处理技术。答案：膜分离；生物处理解析：MBR利用膜组件（微滤或超滤）替代传统的二沉池，进行高效的固液分离。它结合了生物处理的高效降解能力和膜分离的高效截留作用，具有出水水质好、污泥浓度高、占地面积小等优点。6.曝气池中DO浓度过高，会导致______，增加能耗；DO浓度过低，会导致______，影响处理效果。答案：能量浪费；污泥厌氧腐化或丝状菌膨胀解析：DO是运行控制的关键参数。过高虽能保证好氧条件，但动力消耗大，不经济；过低则可能造成局部缺氧或厌氧，引起丝状菌优势生长（膨胀），或使污泥发生厌氧消化，产生臭气，处理效率下降。7.二沉池的功能主要是______和______，并作为剩余污泥的排放点。答案：泥水分离；污泥浓缩解析：二沉池是活性污泥系统的重要组成部分。其一是将混合液中的活性污泥絮体（生物固体）与处理后的清水分离，获得澄清出水；其二是将沉降下来的污泥进行初步浓缩，提高回流污泥浓度。8.化学除磷常用的药剂包括______盐和______盐两大类。答案：铝；铁解析：铝盐（如硫酸铝、聚合氯化铝PAC）和铁盐（如三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁PFS）是应用最广泛的化学除磷药剂。它们与污水中的磷酸根离子反应生成难溶性的磷酸铝或磷酸铁沉淀，通过固液分离去除。9.污水泵站集水池的容积，应根据工作泵机组______和______确定。答案：流量；启停频率解析：集水池容积需合理设计。容积过小，会导致水泵启停过于频繁，影响电机寿命；容积过大，则污水停留时间过长，可能发生沉淀、腐化。设计需综合考虑水泵的抽升能力、来水流量变化规律及水泵允许的启停次数。10.紫外线消毒的强度与灯管的______、污水的______以及灯管结垢情况密切相关。答案：输出功率（或老化程度）；透光率（或浊度、SS）解析：紫外线消毒效果取决于微生物实际接收到的紫外剂量（强度×时间）。灯管输出功率随使用时间衰减；污水的浊度、色度、悬浮物会影响紫外线的穿透能力（透光率），SS还会遮蔽微生物。灯管石英套管结垢会严重削弱紫外强度。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述活性污泥法运行中，污泥膨胀的原因及控制措施。答案：原因：（1）丝状菌膨胀：由丝状微生物过度繁殖引起。诱因包括：低溶解氧、低负荷（但某些丝状菌喜欢低负荷）、营养失衡（N、P缺乏）、pH过低、水温过高、进水含有易酸化有机物等。（2）非丝状菌膨胀（菌胶团膨胀）：由于高负荷导致微生物分泌过量高粘性多糖类物质，污泥含水率高，压缩性差。控制措施：（1）临时应急措施：投加混凝剂（如PAC、PFS）或消毒剂（如Cl₂、H₂O₂）直接杀灭或抑制丝状菌；增加排泥，降低污泥龄。（2）工艺调整措施：增加曝气量，提高DO浓度；调整营养投加，保证C:N:P平衡；改变进水方式（如采用多点进水）；在曝气池前设置生物选择器（厌氧或好氧），创造有利于菌胶团细菌竞争生长的环境。2.说明A²/O同步脱氮除磷工艺各反应区的主要功能。答案：（1）厌氧区（Anaerobic）：首要功能是聚磷菌的释磷。在无分子氧和硝酸盐的条件下，聚磷菌分解体内聚磷，释放磷酸盐到水中，同时吸收污水中的挥发性脂肪酸（VFA）等易降解有机物，合成PHA储存于体内。也为后续反硝化提供了碳源不足的条件。（2）缺氧区（Anoxic）：主要功能是反硝化脱氮。来自好氧区的混合液（富含硝酸盐）回流至此，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将硝酸盐还原为氮气逸出。同时，该区也去除部分BOD。（3）好氧区（Oxic）：功能多样。进行有机物的进一步氧化分解（去除BOD/COD）；进行硝化反应，将氨氮氧化为硝酸盐；聚磷菌利用体内储存的PHA超量吸收磷，实现生物除磷。3.离心脱水机运行过程中，如何根据污泥性状调整其运行参数以获得最佳脱水效果？答案：主要调整参数及影响：（1）转鼓转速/分离因数：提高转速，分离力增大，脱水后污泥含水率降低，但能耗增加，絮体可能被破坏，清液含固量升高。应找到平衡点。（2）差速（转鼓与螺旋输送器的转速差）：差速影响污泥在干燥区的停留时间和螺旋的输渣能力。差速小，停留时间长，泥饼干度大，但可能排泥不畅；差速大，排泥顺畅，但泥饼含水率高。需根据污泥可脱水性调整。（3）进泥量：进泥量需与处理能力匹配。过量进泥会导致分离不彻底，泥饼含水率高，清液浑浊；进泥量不足则降低处理效率。（4）进泥浓度：进泥浓度越高，理论上脱水后泥饼越干，处理能力也越大。应尽量保证前段浓缩效果稳定。（5）药剂投加：对于难脱水污泥，需投加絮凝剂（如PAM）改善脱水性能。需优化药剂种类、投加点和投加量。调整原则：在保证出泥含水率达标、清液清澈的前提下，通过试验摸索，优化转速、差速、进泥量等参数的组合，实现能耗与效果的最优。4.污水处理厂进水水质突然出现异常（如pH急剧变化、含有高浓度有毒物质）时，作为高级工，应采取哪些紧急应对措施？答案：（1）立即报告：第一时间向当班负责人及厂部领导汇报情况。（2）源头排查与截流：如有可能，联系管网部门或企业，查找污染源并予以切断。必要时启用事故调节池或超越管，将异常进水暂时储存或绕过核心生物处理单元。（3）工艺应急调整：若pH异常：立即停止异常水进入生物池。若pH过高，可投加酸或引入酸性废水；若pH过低，可投加碱（如NaOH、石灰）或引入碱性废水。在生物池进水口处进行小流量中和，逐步调整至微生物适宜范围（6.5-8.5）。若含高浓度有毒物质：立即大幅减少进水流量，甚至短时间停止进水。增加内回流量和外回流量，稀释生物池内的有毒物质浓度。加大曝气，促进部分易挥发毒物的吹脱。必要时，投加粉末活性炭（PAC）吸附有毒物质。（4）加强监测：加密对进水、各工艺单元出水及生物池内关键指标（如DO、pH、SV30、微生物相）的检测频率，密切跟踪系统状态。（5）保护核心设备：注意泵、风机、脱水机等设备运行状况，防止腐蚀或损坏。（6）记录与评估：详细记录事件过程、采取的措施及效果，为事后原因分析和系统恢复提供依据。五、计算题（每题10分，共20分）1.某城市污水处理厂设计平均流量为10万m³/d，进水BOD₅浓度为200mg/L，要求出水BOD₅浓度≤20mg/L。采用活性污泥法，设计污泥负荷（F/M）为0.15kgBOD₅/(kgMLSS·d)，曝气池混合液浓度MLSS为3000mg/L。试计算：（1）每日需要去除的BOD₅量（kg/d）。（2）曝气池的有效容积V（m³）。（