污水处理应知试题及答案

污水处理应知试题及答案一、选择题1.下列哪项不属于污水处理中物理处理法的主要目的？A.去除悬浮固体B.去除油脂C.调节pH值D.去除砂粒答案：C解析：物理处理法主要利用物理作用分离和去除污水中不溶解的、呈悬浮状态的污染物（包括油膜和油珠），常见方法有筛滤、沉淀、气浮、离心分离等。调节pH值属于化学处理法的范畴，通过投加酸或碱来实现。2.活性污泥法处理污水时，曝气池混合液悬浮固体浓度（MLSS）通常指：A.曝气池中活性微生物的总量B.曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体的总质量C.仅指具有代谢活性的微生物量D.回流污泥的浓度答案：B解析：MLSS（MixedLiquorSuspendedSolids）是曝气池混合液悬浮固体浓度的英文缩写，其定义为单位体积曝气池混合液中所含悬浮固体的总质量，单位通常为mg/L或g/L。它包含了具有活性的微生物（Ma）、微生物自身氧化残留物（Me）、吸附在污泥上未被生物降解的有机物（Mi）和无机物（Mii），因此不能完全代表活性微生物的量。代表活性微生物量的指标是MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）。3.污水中生化需氧量（BOD5）的测定，培养温度和时间分别是：A.20℃，5天B.25℃，3天C.20℃，3天D.25℃，5天答案：A解析：BOD5是指在20±1℃条件下，微生物分解水中有机物所需的氧量，培养时间为5天。这是国际通用的标准测定条件，用于表征污水中可生物降解有机物的含量。4.厌氧消化过程通常分为四个阶段，下列顺序正确的是：A.水解→酸化→产乙酸→产甲烷B.酸化→水解→产甲烷→产乙酸C.水解→产乙酸→酸化→产甲烷D.产甲烷→水解→酸化→产乙酸答案：A解析：复杂有机物的厌氧消化是一个多阶段、多菌群协同作用的连续过程。第一阶段水解：不溶性大分子有机物被水解酶分解为可溶性小分子有机物；第二阶段酸化（发酵）：小分子有机物被发酵菌转化为挥发性脂肪酸（VFA）、醇类等；第三阶段产乙酸：上一阶段的产物被产氢产乙酸菌转化为乙酸、氢气和二氧化碳；第四阶段产甲烷：产甲烷菌利用乙酸、氢气和二氧化碳等生成甲烷。5.在污水深度处理中，用于去除水中溶解性磷酸盐最常用的化学方法是：A.投加石灰B.投加硫酸亚铁C.投加聚合氯化铝（PAC）D.投加臭氧答案：C解析：化学除磷是通过投加金属盐药剂（如铝盐、铁盐、石灰）与磷酸根离子形成难溶性的磷酸盐沉淀，再通过固液分离去除。聚合氯化铝（PAC）作为一种高效的无机高分子混凝剂，广泛应用于污水处理的化学除磷过程，具有投加量少、絮体大、沉淀快等优点。石灰除磷效果也好，但会产生大量污泥，且可能提高出水pH。臭氧主要用于消毒和氧化难降解有机物，不是常规除磷方法。6.衡量活性污泥沉降性能的常用指标是：A.MLSSB.SVIC.BOD5D.COD答案：B解析：污泥体积指数（SVI）是指曝气池出口混合液在静置30分钟后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积（mL），单位是mL/g。SVI能较好地反映活性污泥的凝聚、沉降性能。SVI值过低（如<50）说明污泥颗粒细小紧密，无机物含量高，活性差；SVI值过高（如>150）则表明污泥沉降性能差，可能发生污泥膨胀。7.紫外线（UV）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.产生具有强氧化性的自由基答案：C解析：紫外线消毒是利用波长在200-280nm（尤其是254nm左右）的UVC波段紫外线，破坏微生物（细菌、病毒、原生动物等）细胞内的DNA或RNA的分子结构，特别是形成胸腺嘧啶二聚体，使其失去复制能力或活性，从而达到消毒目的。该方法不产生消毒副产物，但无持续消毒能力。8.膜生物反应器（MBR）工艺中，膜组件的主要作用相当于传统活性污泥法中的：A.曝气池B.二沉池C.格栅D.污泥回流系统答案：B解析：MBR工艺是将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型水处理技术。其中的微滤或超滤膜组件直接浸没在曝气池中或置于生物反应器之外，代替了传统的二沉池和砂滤池，实现泥水分离。它能几乎完全截留悬浮物和微生物，获得优质出水，并保持高的生物量。9.当曝气池中出现大量泡沫，且泡沫呈白色、粘稠、不易破碎时，最可能的原因是：A.曝气量过大B.水中含有大量洗涤剂C.发生了丝状菌膨胀D.污泥龄过长答案：B解析：白色、粘稠的泡沫通常与进水中的表面活性剂（如洗涤剂、surfactant）有关。这些物质降低了水的表面张力，在曝气作用下容易形成稳定、细小的泡沫。丝状菌膨胀产生的泡沫通常呈褐色、灰褐色，泡沫层较厚，且与膨胀的污泥絮体有关。10.下列哪项指标最能综合反映污水中有机物总量？A.总有机碳（TOC）B.生化需氧量（BOD5）C.化学需氧量（COD）D.悬浮固体（SS）答案：A解析：TOC（总有机碳）是以碳的含量表示水中有机物的总量，结果稳定，测定快速，能更直接、全面地反映水体受有机污染的程度。BOD5仅反映可生物降解部分，COD虽能反映大部分有机物，但无法氧化某些难降解有机物，且受氯离子等干扰。SS主要反映悬浮物含量。二、填空题1.城市污水处理的一级处理主要去除对象是________和________。答案：悬浮固体（SS）、漂浮物解析：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，为后续处理减轻负荷。2.活性污泥法的基本流程包括曝气池、________、污泥回流系统和________。答案：二沉池、剩余污泥排放系统解析：这是活性污泥法最核心的流程。污水在曝气池中与活性污泥混合曝气，进行生化反应；然后进入二沉池进行泥水分离；分离后的上清液排放，沉淀下来的污泥一部分回流至曝气池前端以维持生物量，另一部分作为剩余污泥排出系统，以维持系统的污泥平衡。3.硝化过程是________菌在好氧条件下将氨氮（NH3-N）氧化为亚硝酸盐（NO2--N），再由________菌氧化为硝酸盐（NO3--N）的过程。答案：氨氧化（AOB）、亚硝酸盐氧化（NOB）解析：硝化作用是生物脱氮的第一步，由两类化能自养型好氧细菌分两步完成。第一步由氨氧化菌（AOB，如Nitrosomonas）完成，第二步由亚硝酸盐氧化菌（NOB，如Nitrobacter）完成。总反应式为：NH4++2O2→NO3+2H++H2O。4.A2/O工艺是典型的同步脱氮除磷工艺，其中A代表________，第一个A段主要功能是________。答案：厌氧（Anaerobic）、释磷解析：A2/O工艺即厌氧-缺氧-好氧工艺。第一个A段为厌氧段，主要功能是聚磷菌（PAOs）在厌氧条件下释放磷酸盐，同时吸收易降解有机物（如VFA）合成胞内储存物（PHB），为后续好氧段过量吸磷创造条件。厌氧段也为反硝化提供了碳源。5.污泥含水率从99%降至97%，其体积缩减为原来的________。答案：1/3（或约33.3%）解析：污泥体积与含水率的关系可用公式/=(1006.溶解氧（DO）是影响活性污泥法运行的关键参数之一，一般好氧段DO宜维持在________mg/L。答案：2.04.0（或2-4之间合理数值）解析：曝气池中维持足够的溶解氧是保证好氧微生物正常代谢和有机物降解效率的前提。DO过低（<0.5mg/L）会导致微生物代谢活动受抑制，丝状菌滋生，污泥发黑发臭；DO过高（>4mg/L）不仅浪费能耗，还可能造成污泥过度氧化、絮体破碎。通常控制在2-4mg/L较为经济有效。7.污水厂中，初沉池的主要作用是去除以________为主的可沉固体，降低后续处理负荷。答案：无机颗粒解析：初沉池主要去除污水中密度大于水的悬浮固体，这些固体以无机性的砂粒、煤渣等为主，也包含部分有机悬浮物。通过沉淀去除，可以显著降低后续生物处理单元的有机负荷和悬浮固体负荷。8.反硝化作用需要在________条件下进行，并以________作为电子受体，还原硝酸盐。答案：缺氧、有机物（或碳源）解析：反硝化是生物脱氮的第二步，由异养型反硝化菌在缺氧（DO<0.5mg/L，但存在NOx-N）条件下完成。反硝化菌利用硝酸盐（NO3-）或亚硝酸盐（NO2-）作为电子受体，利用有机物（BOD）作为电子供体和碳源，将其还原为氮气（N2）逸出。此过程消耗有机物。9.污泥厌氧消化中，衡量消化效果的重要指标是________和有机物降解率。答案：沼气产率（或甲烷含量）解析：沼气（主要成分为甲烷和二氧化碳）的产生是厌氧消化稳定进行的标志。沼气产率（单位质量挥发性固体产生的沼气体积）和沼气中甲烷的含量（通常为55%-70%）是直接反映消化过程是否正常、效率高低的关键指标。有机物降解率则从物料平衡角度反映稳定化程度。10.混凝过程中，投加混凝剂后，水中的胶体颗粒脱稳并聚集形成微小絮体的过程称为________，微小絮体通过碰撞进一步形成较大、密实絮凝体的过程称为________。答案：凝聚、絮凝解析：混凝是一个连续过程，通常分为两个阶段。“凝聚”是指通过投加混凝剂（如铝盐、铁盐），使其水解产物压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥等作用，使胶体失去稳定性（脱稳），相互聚集为微絮粒的过程。“絮凝”是指脱稳后的微絮粒在流体动力作用下，相互碰撞、聚集，形成更大、更密实的可沉降絮体（矾花）的过程。三、判断题1.污水的总氮（TN）等于凯氏氮（TKN）与硝酸盐氮（NO3--N）之和。答案：正确解析：总氮（TotalNitrogen,TN）是衡量水体受氮污染程度的重要指标，它包括所有形式的氮，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。凯氏氮（TKN）包括有机氮和氨氮。因此，TN=TKN+NO2--N+NO3--N。由于亚硝酸盐氮（NO2--N）在一般水体中含量很低，有时近似认为TN≈TKN+NO3--N。2.污泥负荷（Ns）是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物量。答案：错误解析：污泥负荷（Ns或F/M）是指单位质量的活性污泥（MLSS）在单位时间内所承受的有机物量（通常以BOD5计），其计算公式为=Q3.所有类型的污水都适合采用活性污泥法进行处理。答案：错误解析：活性污泥法适用于处理可生化性较好的有机废水（BOD5/COD>0.3）。对于含有大量难降解有机物、有毒有害物质（如重金属、高浓度酚、氰化物）、强酸强碱或高盐分的工业废水，直接采用活性污泥法可能导致微生物中毒或失活，需要先进行预处理（如物化处理、水解酸化等）改善水质，或选用其他更适合的处理方法。4.生物膜法和活性污泥法都属于好氧生物处理技术。答案：错误解析：生物膜法和活性污泥法是两种主要的生物处理技术形式，但它们都可以根据反应器内溶解氧条件，设计成好氧、缺氧或厌氧工艺。例如，生物滤池、生物转盘有好氧工艺；曝气生物滤池（BAF）有好氧和反硝化（缺氧）类型；活性污泥法中有好氧段、缺氧段（如A/O，A2/O）和厌氧段（如A2/O）。因此，不能简单归类为“都属于好氧”。5.紫外线消毒的效果受水中悬浮物和色度的影响较大。答案：正确解析：紫外线是物理射线，其消毒效果依赖于光线对微生物的有效照射。水中的悬浮物（SS）会遮挡、散射紫外线，并包裹微生物形成保护；色度会吸收紫外线能量。这些都会降低紫外线的透射率（UVT），从而严重影响消毒效果。因此，采用UV消毒时，进水SS和色度需满足一定要求，通常需要良好的预处理。四、简答题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：这是最常见类型。由于丝状菌（如微丝菌、发硫菌等）过度增殖，其丝状结构干扰污泥絮体沉降。诱因包括：低溶解氧（DO）、低污泥负荷（F/M）、营养比例失衡（尤其是N、P不足）、pH过低、进水含有大量易发酵有机物等。（2）非丝状菌膨胀（粘性膨胀）：由于菌胶团细菌分泌过多高粘性多糖类物质，使污泥絮体结合水过多，密度减小，难以压缩沉淀。常由进水负荷过高、水温过低、营养缺乏等引起。控制措施：（1）临时应急措施：投加混凝剂（如PAC、PAM）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：提高DO浓度（>2mg/L）；调整负荷至合理范围（避免长期低负荷）；确保营养均衡（BOD5:N:P≈100:5:1）；在曝气池前设置选择器（缺氧或厌氧），创造利于菌胶团细菌竞争生长的环境。（3）源头控制：加强工业废水预处理，防止有毒物质冲击；均衡进水负荷。2.说明A2/O工艺同步脱氮除磷的基本原理及可能存在的主要矛盾。答案：基本原理：（1）脱氮：在好氧（O）段，硝化菌将氨氮氧化为硝酸盐氮（硝化作用）。在缺氧（A1）段，反硝化菌利用来自进水和内源回流的硝酸盐氮作为电子受体，利用污水中的有机物作为碳源，将硝酸盐还原为氮气逸出（反硝化作用）。通过混合液回流将好氧段硝化液送至缺氧段完成反硝化。（2）除磷：在厌氧（A2）段，聚磷菌（PAOs）释放体内的磷酸盐，同时吸收污水中易降解的挥发性脂肪酸（VFA）等合成胞内储存物PHB。在后续的好氧（O）段，聚磷菌利用储存的PHB过量吸收水中的磷酸盐，合成聚磷酸盐储于体内，最终通过排放富磷剩余污泥实现除磷。主要矛盾：（1）碳源竞争：反硝化菌和聚磷菌在厌氧/缺氧段都需要易降解有机物作为碳源。反硝化需要碳源将NO3-还原，聚磷菌需要碳源合成PHB。当进水碳源不足时，两者形成竞争，往往导致脱氮或除磷效率下降。（2）污泥龄矛盾：硝化菌属于自养型，世代时间长，要求系统有较长的污泥龄（SRT）。而聚磷菌为了有效排泥除磷，要求系统有较短的SRT。A2/O作为一个系统，SRT需兼顾两者，通常以满足硝化要求为主（较长SRT），这可能影响除磷效果，导致聚磷菌被淘汰或二次释磷。（3）硝酸盐干扰：若缺氧段反硝化不完全，回流至厌氧段的混合液中携带硝酸盐，会破坏严格的厌氧环境。聚磷菌会优先利用硝酸盐作为电子受体进行反硝化，而非释磷和吸收VFA，从而影响后续的吸磷效果。3.简述污泥机械脱水前进行调理的目的和常用方法。答案：目的：污泥调理是通过物理、化学或生物方法改变污泥的胶体结构，减少污泥颗粒与水的亲和力，破坏其稳定性，从而改善污泥的脱水性能（降低比阻），提高脱水设备的处理能力和泥饼含固率，降低后续处置的难度和成本。常用方法：（1）化学调理：最常用。向污泥中投加混凝剂和助凝剂，如无机混凝剂（三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝等）、有机高分子絮凝剂（阳离子型聚丙烯酰胺PAM）。通过电中和、吸附架桥等作用，使细小颗粒凝聚成粗大密实的絮体，释放结合水。（2）物理调理：加热调理：在高温高压下处理污泥，使细胞破裂，释放内部结合水，显著改善脱水性，但能耗高，会产生高浓度滤液。冷冻融化调理：通过冷冻-融化过程破坏污泥凝胶结构，使水分易于分离，适用于小型或特殊场合。淘洗调理：用清水或处理水洗涤污泥，降低其碱度和粘度，减少混凝剂投加量，但会产生大量洗涤水。（3）生物调理：利用微生物（如好氧消化、堆肥）分解污泥中的有机物，使污泥性质趋于稳定，同时也能改善部分脱水性能，但周期较长。五、计算题1.某城市污水处理厂设计流量Q=50,000m³/d，进水BOD5浓度S0=200mg/L。采用活性污泥法处理，要求出水BOD5浓度Se≤20mg/L。设计曝气池有效容积V=10,000m³，混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=3000mg/L，污泥回流比R=50%。试计算：（1）污泥负荷Ns（kgBOD5/(kgMLSS·d)）；（2）污泥龄θc（d）。（假设污泥产率系数Y=0.6kgVSS/kgBOD5，内源衰减系数Kd=0.05d⁻¹）答案与解析：（1）计算污泥负荷Ns：已知：Q=50000m³/d=5×10⁴m³/d，S0=200mg/L=0.