污水处理题库带答案

污水处理题库带答案一、选择题1.城镇污水处理厂对污水中悬浮物的去除主要发生在哪个处理单元？A.格栅B.沉砂池C.初次沉淀池D.二次沉淀池答案：C解析：格栅主要去除大块漂浮物和悬浮物；沉砂池去除密度较大的无机颗粒（如砂粒）；初次沉淀池的主要功能是去除污水中可沉降的悬浮固体（约50%-60%），同时去除部分BOD₅（约25%-40%）；二次沉淀池则用于分离活性污泥混合液中的活性污泥，使其回流或排放。2.下列哪项指标最能综合表征污水中有机物的含量？A.化学需氧量（COD）B.生化需氧量（BOD₅）C.总有机碳（TOC）D.悬浮固体（SS）答案：A解析：BOD₅主要反映可生物降解的有机物含量；TOC能快速测定总有机碳，但仪器较贵；SS表征悬浮物含量。COD几乎可以氧化所有的有机物（除部分芳香烃和吡啶外），对大多数有机物氧化率可达90%以上，因此能更综合地反映污水中有机物的总量。3.活性污泥法处理系统中，污泥体积指数（SVI）的正常范围通常是（单位：mL/g）。A.<50B.50150C.150300D.>300答案：B解析：SVI是衡量活性污泥沉降性能的重要指标。SVI<50，表明污泥颗粒细小、无机物含量高、活性差；SVI在50-150之间，表明污泥沉降性能良好，为正常活性污泥；SVI在150-300之间，表明污泥沉降性能变差，有发生污泥膨胀的潜在可能；SVI>300，通常表明已发生污泥膨胀。4.在厌氧消化过程中，将复杂有机物转化为有机酸、醇类等产物的阶段是？A.水解阶段B.酸化（发酵）阶段C.产乙酸阶段D.产甲烷阶段答案：B解析：厌氧消化分为四个阶段：水解阶段（大分子有机物分解为小分子溶解性有机物）；酸化阶段（小分子有机物发酵为挥发性脂肪酸、醇类等）；产乙酸阶段（将酸化产物转化为乙酸、氢气和二氧化碳）；产甲烷阶段（由产甲烷菌利用乙酸、氢气和二氧化碳等生成甲烷）。5.下列消毒方法中，持续消毒能力最强的是？A.液氯消毒B.二氧化氯消毒C.紫外线消毒D.臭氧消毒答案：A解析：液氯消毒后，水中会残留一定量的余氯，这些余氯在供水管网中能持续抑制微生物的再生长，提供持续的消毒保护。二氧化氯也有一定的持续消毒能力，但弱于液氯。紫外线和臭氧消毒均为瞬时消毒，无持续消毒能力，处理后的水在管网中有再污染的风险。6.生物脱氮过程中，硝化作用发生的环境条件是？A.缺氧、有硝酸盐B.好氧、有氨氮C.厌氧、有有机物D.好氧、有亚硝酸盐答案：B解析：硝化作用是在好氧条件下，由硝化细菌（亚硝酸菌和硝酸菌）将氨氮（NH₄⁺-N）氧化为亚硝酸盐氮（NO₂⁻-N），进而氧化为硝酸盐氮（NO₃⁻-N）的过程。A选项描述的是反硝化作用的条件；C选项描述的是厌氧释磷或水解酸化条件；D选项不完整，硝化作用起始底物是氨氮。7.衡量曝气设备充氧性能的关键参数是？A.氧转移速率B.氧利用率C.充氧能力D.动力效率答案：D解析：动力效率是指消耗1kW·h电能所能转移到水中的氧量（单位：kgO₂/kW·h）。它综合反映了曝气设备的能量利用效率，是评价曝气设备经济性能的核心指标。氧转移速率、氧利用率、充氧能力更多反映的是设备的技术性能。8.下列哪种沉淀类型主要发生在二次沉淀池中活性污泥的沉降过程？A.自由沉淀B.絮凝沉淀C.成层沉淀D.压缩沉淀答案：C解析：活性污泥在二次沉淀池中的沉降过程通常分为四个阶段：自由沉淀（初期）、絮凝沉淀（形成絮体）、成层沉淀（等浓度污泥层整体下沉，有明显的泥水界面）和压缩沉淀（沉淀后期，污泥在底部被压实）。其中，成层沉淀（也称区域沉淀）是二沉池中活性污泥沉降的主要特征阶段。9.采用A²/O工艺进行同步脱氮除磷时，厌氧池的首要功能是？A.反硝化脱氮B.释放磷C.去除有机物D.硝化作用答案：B解析：在A²/O工艺中，厌氧池的首要功能是使聚磷菌释放磷，同时部分有机物在此被发酵酸化。这是后续好氧池聚磷菌过量吸磷的前提。反硝化主要在缺氧池进行；去除有机物贯穿整个流程；硝化作用在好氧池进行。10.膜生物反应器（MBR）与传统活性污泥法相比，最显著的优势之一是？A.能耗更低B.污泥产量更高C.出水水质更好且稳定D.占地面积更大答案：C解析：MBR利用膜分离技术取代了传统的二沉池，实现了污泥停留时间（SRT）和水力停留时间（HRT）的完全分离。膜的高效截留作用使得出水悬浮物极低，且能有效截留细菌、病毒和大分子有机物，因此出水水质显著优于传统工艺，且非常稳定。MBR的主要缺点是能耗较高、膜污染问题。二、填空题1.污水的物理处理法主要利用物理作用分离污水中的______污染物。答案：不溶性悬浮解析：物理处理法，如格栅、筛网、沉淀、气浮、离心分离、过滤等，其处理对象主要是污水中以悬浮状态存在的、粒径较大的不溶性物质，分离过程不发生化学和生物转化。2.曝气沉砂池通过曝气的作用，使水流呈______状态，从而实现砂粒与有机物的分离。答案：旋流（或螺旋前进）解析：曝气沉砂池通过池一侧的曝气作用，使池内水流在垂直于池长方向产生旋流，砂粒在离心力和重力作用下被甩向池壁并沉入砂斗，而比重较轻的有机物则处于悬浮状态随水流走，从而提高了沉砂的纯净度。3.衡量活性污泥微生物量的指标主要有混合液悬浮固体浓度（MLSS）和______。答案：混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）解析：MLSS表示混合液中活性污泥的总量，包括微生物（Ma）、微生物内源代谢残留物（Me）、吸附的不可生物降解有机物（Mi）和无机物（Mii）。MLVSS（MLSS在600℃高温下灼烧后挥发的部分）则更能近似代表活性污泥中微生物（Ma+Me）的量，比MLSS更精确。4.生物膜法处理系统中，微生物主要附着生长在______的表面。答案：滤料（或载体、填料）解析：生物膜法是使微生物附着在固体载体（滤料、填料）表面生长形成生物膜，污水流经生物膜时，污染物被膜上的微生物吸附、降解。这与活性污泥法中微生物悬浮生长有本质区别。5.在污泥处理中，______是降低污泥含水率、减少污泥体积最经济有效的方法。答案：浓缩解析：污泥浓缩的主要目的是去除污泥中的间隙水，从而大幅降低污泥体积（通常体积可减少50%-90%），为后续处理（消化、脱水）减轻负担。浓缩方法主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等，其中重力浓缩最为经济常用。6.化学除磷是通过投加______，使其与污水中的磷酸盐反应生成难溶性的磷酸盐沉淀物。答案：金属盐药剂（如铝盐、铁盐、石灰等）解析：常用的化学除磷药剂包括铝盐（如硫酸铝、聚合氯化铝）、铁盐（如三氯化铁、硫酸亚铁）和石灰（氢氧化钙）。这些药剂中的金属离子（Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Ca²⁺）能与污水中的正磷酸盐（PO₄³⁻）反应生成AlPO₄、FePO₄、Ca₅(PO₄)₃OH等难溶沉淀物，通过固液分离去除。7.序批式活性污泥法（SBR）的一个完整运行周期包括进水、______、沉淀、排水、闲置五个基本工序。答案：反应（或曝气）解析：SBR工艺是间歇式活性污泥法，所有工序在一个反应器（SBR池）内按时间顺序周期性进行。其中“反应”阶段是核心，在此阶段进行曝气，完成有机物的降解、硝化、反硝化或除磷等生物化学反应。8.污水深度处理中，为了去除水中的溶解性无机盐类，常采用______、电渗析或反渗透等技术。答案：离子交换解析：离子交换法是利用离子交换树脂上的可交换离子与水中带同种电荷的离子进行交换，从而去除或回收水中溶解性无机盐的方法。电渗析和反渗透（膜法）也是常用的脱盐技术。9.污泥厌氧消化的两个关键控制参数是______和pH值（或碱度）。答案：温度解析：温度是影响厌氧消化速率和产气效果的最重要因素之一。根据消化温度可分为中温消化（30-38℃，常用35℃）和高温消化（50-58℃）。pH值（或碱度）则直接关系到产甲烷菌的生存环境，通常需维持在6.5-7.5（最佳6.8-7.2）之间，足够的碱度能缓冲酸化过程产生的有机酸。10.紫外线消毒的效果主要取决于紫外线的______和污水对紫外线的透光率。答案：照射剂量（或强度与接触时间的乘积）解析：紫外线消毒的效果（即微生物的灭活率）与微生物接受到的紫外线照射剂量直接相关。照射剂量是紫外线强度（单位mW/cm²）与照射时间（单位s）的乘积（单位mJ/cm²）。此外，污水的透光率（UVT）影响紫外线的穿透能力，悬浮物会遮蔽和散射紫外线，从而影响消毒效果。三、判断题1.污水的BOD₅/COD比值越高，表明污水的可生化性越好。答案：正确解析：BOD₅代表可生物降解的有机物，COD代表绝大部分有机物。BOD₅/COD的比值（即可生化性指标）越高，说明污水中可被微生物降解的有机物比例越大，污水越容易被生物法处理。通常认为BOD₅/COD>0.3时，污水可采用生物处理。2.平流式沉淀池的长宽比一般不小于4，长深比一般不小于8。答案：正确解析：平流式沉淀池的设计要求长宽比不小于4，以保证水流分布的均匀性，避免短流；长深比不小于8，以确保水流有足够的长度完成沉淀过程，防止因深度过浅导致已沉淀污泥被水流重新搅起。3.在活性污泥法中，污泥龄（θc）是指活性污泥在曝气池中的平均停留时间。答案：正确解析：污泥龄（SRT,SolidsRetentionTime）又称泥龄，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，单位为天（d）。它代表了微生物在系统内的平均世代时间，是控制污泥增长、决定处理效果和污泥性质的关键设计运行参数。4.生物转盘工艺中，盘片大约40%的面积浸没在反应槽的污水中。答案：正确解析：生物转盘的盘片部分浸没在污水中（通常为40%-50%），部分暴露在空气中。当盘片缓慢转动时，浸没部分吸附污水中的有机物和溶解氧，暴露部分则从空气中吸收氧气，从而使盘片上的生物膜交替进行吸附、吸氧和生物降解过程。5.离心脱水机脱水效果受污泥性质的影响比带式压滤机小。答案：正确解析：离心脱水机利用高速旋转产生的离心力分离固液，其脱水效果（固体回收率和泥饼含固率）受污泥性质（如絮凝情况）的影响相对较小，运行更稳定。而带式压滤机依靠滤带张力和挤压剪切力脱水，其效果更易受污泥调理效果、污泥性质波动的影响。6.氯消毒时，水中的氨氮会与氯反应生成氯胺，从而降低消毒效果，增加氯耗。答案：正确解析：当水中存在氨氮时，氯会与之反应生成一氯胺、二氯胺和三氯胺（统称化合性氯或氯胺）。氯胺的消毒作用比自由性氯（HOCI,OCI⁻）慢且弱，要达到同样的消毒效果需要更长的接触时间或更高的剂量，因此增加了氯的消耗。7.氧化沟工艺本质上是一种延时曝气的活性污泥法。答案：正确解析：氧化沟的水力停留时间长（通常10-40小时），污泥龄长（通常15-30天以上），有机负荷低，其微生物生长处于内源呼吸期。这些特征符合延时曝气活性污泥法的特点，因此氧化沟被认为是延时曝气法的一种特殊形式，具有出水水质好、污泥稳定、耐冲击负荷等优点。8.反硝化细菌是自养型微生物，能利用无机碳源（如CO₂）进行生长。答案：错误解析：反硝化细菌是异养型微生物，它们在进行反硝化（将NO₃⁻-N或NO₂⁻-N还原为N₂）时，需要有机碳源（如甲醇、乙酸、污水中的BOD）作为电子供体，同时将有机物氧化以获得能量。自养型反硝化菌（如脱氮硫杆菌）存在，但污水处理中常见的是异养型。9.污泥的好氧消化是通过长时间曝气使微生物处于内源呼吸阶段，从而实现污泥稳定化。答案：正确解析：污泥好氧消化是在不投加有机底物的条件下，对污泥进行长时间（通常15-20天以上）曝气。微生物处于内源呼吸期，利用自身细胞物质进行氧化分解，最终使污泥中可生物降解的有机物（主要是挥发性固体VSS）减少，达到稳定化、无害化的目的。10.在污水深度处理中，活性炭吸附主要用于去除水中的色度、嗅味和溶解性有机污染物。答案：正确解析：活性炭具有巨大的比表面积和发达的微孔结构，对水中的溶解性有机物（如酚类、苯类、农药、三卤甲烷等）、色度、嗅味物质有很强的物理吸附能力，是深度处理中去除这些污染物的有效手段。四、简答题1.简述活性污泥法运行中，污泥膨胀的现象、主要原因及控制措施。答案：现象：二沉池中污泥沉降性能恶化，污泥体积指数（SVI）异常升高（通常>150mL/g），泥水界面不清，出水浑浊，污泥流失。主要原因：（1）丝状菌膨胀：这是最常见的原因。丝状细菌（如浮游球衣菌、发硫菌等）过度繁殖，形成絮体骨架，阻碍污泥压实。（2）非丝状菌膨胀（粘性膨胀）：污泥中产生过量高粘性多糖类物质，结合水过多，导致污泥密度下降，沉降困难。控制措施：（1）临时应急措施：投加混凝剂（如铁盐、铝盐）或助凝剂（如聚丙烯酰胺），改善沉降性；投加氧化剂（如氯、过氧化氢）杀灭过度生长的丝状菌。（2）工艺调节措施：提高溶解氧（DO）浓度；调整营养配比（保持BOD₅:N:P≈100:5:1）；在推流式曝气池前端设置厌氧/缺氧选择器，抑制丝状菌生长；调整污泥负荷（F/M），避免长期低负荷运行。（3）根本性措施：对进水水质进行调查，控制引起膨胀的特定工业废水（如含硫化物、高碳水化合物废水）的排入。2.说明厌氧生物处理与好氧生物处理的主要区别。答案：（1）微生物种类与代谢途径不同：好氧处理依赖好氧菌和兼性菌，以分子氧作为最终电子受体，进行有氧呼吸；厌氧处理依赖厌氧菌和兼性菌（尤其是产甲烷菌），以有机物或含氧无机物（如NO₃⁻,SO₄²⁻）作为电子受体，进行无氧呼吸或发酵。（2）能量利用率与污泥产量不同：好氧过程将有机物彻底氧化为CO₂和H₂O，释放能量多，微生物合成代谢旺盛，污泥产量大（产率系数约0.4-0.6kgVSS/kgCOD）。厌氧过程有机物分解不彻底，最终产物为CH₄和CO₂，释放能量少，微生物生长缓慢，污泥产量极低（产率系数约0.05-0.1kgVSS/kgCOD）。（3）对环境条件要求不同：好氧处理需持续供应氧气，对pH、温度要求相对宽松（中温）。厌氧处理需严格隔绝氧气，对pH（6.5-7.5）、温度（中温或高温）、碱度、有毒物质更为敏感。（4）处理速率与负荷不同：好氧处理速率快，水力停留时间短，但容积负荷相对较低。厌氧处理速率慢，水力停留时间长，但能承受很高的有机容积负荷。（5）产物与资源回收：好氧处理主要产物是稳定的污泥和CO₂。厌氧处理主要产物是沼气（CH₄为主的可燃气体），可实现能源回收。3.列举并简要说明三种污水脱氮的工艺原理。答案：（1）生物硝化-反硝化：这是最主流和经济的脱氮方法。首先在好氧条件下，通过硝化细菌将氨氮（NH₄⁺-N）氧化为硝酸盐氮（NO₃⁻-N），此过程需消耗碱度和氧气。然后在缺氧条件下，通过反硝化细菌将硝酸盐氮（NO₃⁻-N）还原为氮气（N₂）逸出，此过程需要有机碳源作为电子供体，并产生碱度。典型工艺如A/O、A²/O、氧化沟、SBR等。（2）氨吹脱法：属于物理化学法。通过向水中投加碱（如石灰）提高pH至10.5-11.5，将离子态的铵（NH₄⁺）转化为游离氨（NH₃），然后通入空气或蒸汽进行吹脱，使氨气从水中转移到气相中去除。吹脱出的氨气需用酸液吸收回收或处理。该方法适用于高浓度氨氮废水，但能耗高，可能造成空气污染，低温时效率下降。（3）折点加氯法：属于化学氧化法。向含氨氮水中投加过量的氯（次氯酸），氯与氨氮发生系列反应，最终将氨氮氧化为氮气。当加氯量达到“折点”（即水中氯胺被完全氧化，自由余氯开始出现时），氨氮被完全去除。该方法反应迅速彻底，但氯耗量大、成本高，可能产生有害氯代有机物，主要用于深度处理或小水量处理。4.简述混凝的原理及其在污水处理中的应用场合。答案：原理：混凝是通过向水中投加混凝剂（如铝盐、铁盐、高分子絮凝剂），通过以下作用使水中微小的悬浮颗粒和胶体污染物脱稳并聚集成易于沉降或过滤的较大絮凝体：（1）压缩双电层：混凝剂水解产生的阳离子中和胶体颗粒表面负电荷，降低ζ电位，使颗粒间排斥力减小。（2）吸附电中和：混凝剂水解产物直接吸附在胶体颗粒表面，中和其电荷。（3）吸附架桥：高分子絮凝剂的长链分子吸附多个颗粒，形成“颗粒-高分子-颗粒”的桥梁，聚集成大絮体。（4）网捕卷扫：铝/铁盐形成大量氢氧化铝/铁沉淀物，在下沉过程中像滤网一样卷扫、夹带水中颗粒共同沉降。应用场合：（1）强化一级处理：在初沉池前投加混凝剂，可显著提高SS和胶体态有机物的去除率。（2）化学除磷：利用铝盐、铁盐与磷酸盐反应生成沉淀，并通过混凝沉淀去除。（3）深度处理：在二级处理后，用于去除残留的悬浮物、胶体物质、色度、部分溶解性有机物和磷酸盐。（4）污泥调理：在污泥脱水前投加混凝剂或絮凝剂，改善污泥的脱水性能。（5）工业废水预处理：处理含乳化油、染料、金属离子的废水。5.说明污泥最终处置的主要方式及其特点。答案：（1）土地利用（农用、园林绿化、土地改良）：特点：将稳定化、无害化后的污泥作为肥料或土壤改良剂利用，可实现营养物质（N、P、K）和有机质的循环利用，成本相对较低。但必须严格控制污泥中的重金属、持久性有机污染物和病原体含量，防止对土壤、作物和地下水造成污染，需遵循严格的施用标准和监测制度。（2）卫生填埋：特点：将脱水污泥运至卫生填埋场与城市垃圾一起填埋。方法相对简单、处理成本较低。但占用大量土地资源，污泥的渗滤液可能污染地下水，填埋气体（沼气）存在爆炸风险并加剧温室效应。随着土地资源紧张和环保要求提高，该方式的应用受到越来越多的限制。（3）焚烧：特点：在高温（850℃以上）下使污泥中的有机物完全氧化分解为CO₂和H₂O，无机物成为灰渣。可最大程度地实现污泥减量化（减容90%以上），彻底杀灭病原体，并能回收热能用于发电或供热。但投资和运行成本高昂，可能产生二噁英、重金属烟尘等二次污染物，需配备完善的烟气净化系统。（4