污水处理知识题库及答案

污水处理知识题库及答案一、选择题（30分）1.污水处理的主要目的是（）。A.回收水资源B.去除污染物，保护环境C.产生能源D.以上都是2.以下哪种污染物属于无机污染物？（）A.有机物B.重金属C.病原微生物D.油脂3.格栅的主要作用是去除污水中的（）。A.悬浮固体B.溶解性物质C.胶体物质D.气体4.活性污泥法中，污泥龄是指（）。A.污泥在反应器中的停留时间B.污泥的年龄C.微生物的世代时间D.污泥的沉降性能5.沉淀池的主要功能是去除（）。A.溶解性物质B.胶体物质C.悬浮固体D.气体6.生物膜法中，生物膜的主要组成部分是（）。A.细菌B.真菌C.原生动物D.以上都是7.污泥含水率从99%降低到96%，污泥体积减少约（）。A.25%B.50%C.75%D.90%8.厌氧消化过程中，产甲烷菌适宜的pH值范围是（）。A.4.0-6.0B.6.5-7.5C.7.5-8.5D.8.5-9.59.污水处理厂常用的消毒方法不包括（）。A.氯消毒B.紫外线消毒C.臭氧消毒D.过滤消毒10.活性污泥法中，污泥回流比是指（）。A.回流污泥量与进水流量之比B.回流污泥量与剩余污泥量之比C.回流污泥量与反应器容积之比D.回流污泥量与曝气时间之比11.以下哪种方法不属于物理处理方法？（）A.格栅B.沉淀C.气浮D.中和12.污水处理中，BOD/COD的比值可以反映污水的（）。A.可生化性B.有机物浓度C.毒性D.悬浮物含量13.生物脱氮过程中，硝化反应的适宜pH值范围是（）。A.6.0-7.0B.7.0-8.0C.8.0-9.0D.9.0-10.014.污水处理厂中，曝气池的溶解氧浓度一般控制在（）mg/L。A.0.5-1.0B.1.0-2.0C.2.0-4.0D.4.0-6.015.厌氧消化过程中，产酸菌适宜的温度范围是（）。A.10-20℃B.20-40℃C.40-60℃D.60-80℃二、填空题（20分）1.污水处理的基本方法包括物理处理法、________和生物处理法。2.活性污泥法中，微生物主要以________形式存在。3.沉淀池按照水流方向可分为平流式、________和辐流式。4.生物膜法中，生物膜与污水接触的一侧称为________，与载体接触的一侧称为________。5.污泥处理的主要步骤包括污泥浓缩、________、污泥脱水和污泥最终处置。6.污水处理厂常用的曝气设备有鼓风曝气和________两种。7.厌氧消化过程中，产甲烷菌对________和温度较为敏感。8.生物脱氮过程包括硝化和________两个阶段。9.污水处理中，COD是指________。10.活性污泥法运行中，控制污泥回流比的目的是维持适当的________浓度。11.污水处理中，SS是指________。12.气浮法主要用于去除污水中的________物质。13.生物滤池中，污水与生物膜的接触方式可分为________和________两种。14.污泥调理的目的是改善污泥的________性能。15.污水处理中，TN是指________。三、判断题（15分）1.格栅可以去除污水中的溶解性物质。（）2.活性污泥法是一种生物处理方法。（）3.厌氧处理过程中不需要氧气。（）4.污泥含水率越低，污泥体积越小。（）5.生物膜法中，生物膜越厚，处理效果越好。（）6.沉淀池可以去除污水中的溶解性有机物。（）7.污水处理中，pH值过高或过低都会影响生物处理效果。（）8.活性污泥法中，污泥龄越长，污泥浓度越高。（）9.气浮法适用于处理含悬浮物浓度较低的污水。（）10.厌氧消化过程中，产甲烷菌的最适宜温度范围是35-40℃。（）11.污水处理中，BOD5是指5日生化需氧量。（）12.生物脱氮过程中，硝化菌和反硝化菌都需要氧气。（）13.污泥脱水的主要目的是减少污泥体积。（）14.污水处理中，COD值通常大于BOD值。（）15.活性污泥法中，污泥回流比越高，处理效果越好。（）四、简答题（25分）1.简述污水处理的基本方法及其适用范围。2.简述活性污泥法的基本原理和工艺流程。3.简述生物膜法的特点及其与活性污泥法的区别。4.简述污泥处理的目的和主要步骤。5.简述厌氧消化的基本原理和影响因素。五、论述题（10分）1.论述城市污水处理厂的工艺选择应考虑哪些因素，并举例说明不同规模城市的污水处理厂工艺选择。答案：一、选择题（30分）1.答案：D解释：污水处理的主要目的包括回收水资源、去除污染物保护环境、产生能源等，是一个综合性的过程。选项A、B、C都是污水处理的目的，因此选项D"以上都是"是正确答案。2.答案：B解释：无机污染物是指不含碳氢化合物或其衍生物的污染物，如重金属、氮、磷等。选项A中的有机物、选项C中的病原微生物和选项D中的油脂都属于有机污染物或生物污染物，只有选项B中的重金属是无机污染物。3.答案：A解释：格栅是污水处理中的第一道处理设施，主要用于拦截污水中的大颗粒悬浮固体，如塑料、纸张、布料等。选项B中的溶解性物质、选项C中的胶体物质和选项D中的气体无法通过格栅去除。4.答案：A解释：污泥龄是指污泥在反应器中的平均停留时间，即系统中总的污泥量与每日排放的污泥量之比。选项B中的污泥的年龄、选项C中的微生物的世代时间和选项D中的污泥的沉降性能都与污泥龄的概念不同。5.答案：C解释：沉淀池的主要功能是通过重力沉降作用去除污水中的悬浮固体。选项A中的溶解性物质、选项B中的胶体物质和选项D中的气体无法通过简单的重力沉降去除。6.答案：D解释：生物膜是一个复杂的微生物生态系统，由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物组成。选项A、B、C都是生物膜的组成部分，因此选项D"以上都是"是正确答案。7.答案：C解释：污泥体积与含水率的关系可以用公式V1/V2=(100-P2)/(100-P1)计算，其中V1和V2分别是不同含水率下的污泥体积，P1和P2分别是相应的含水率。将P1=99%，P2=96%代入公式，得到V1/V2=(100-96)/(100-99)=4/1=4，即污泥体积减少了75%。8.答案：B解释：产甲烷菌是厌氧消化过程中的关键微生物，对pH值较为敏感，最适宜的pH值范围是6.5-7.5。选项A中的4.0-6.0和选项C中的7.5-8.5及选项D中的8.5-9.5都不适合产甲烷菌的生长。9.答案：D解释：污水处理厂常用的消毒方法包括氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒等，过滤是一种物理处理方法，不属于消毒方法。因此选项D"过滤消毒"是正确答案。10.答案：A解释：污泥回流比是指回流污泥量与进水流量之比，是活性污泥法运行的重要参数。选项B中的回流污泥量与剩余污泥量之比、选项C中的回流污泥量与反应器容积之比和选项D中的回流污泥量与曝气时间之比都不符合污泥回流比的定义。11.答案：D解释：物理处理方法是指通过物理作用分离和去除污水中污染物的方法，包括格栅、沉淀、气浮、过滤等。选项A、B、C都属于物理处理方法，而选项D中的中和是一种化学处理方法。12.答案：A解释：BOD/COD的比值可以反映污水的可生化性，比值越高，说明污水中容易被微生物降解的有机物比例越大，可生化性越好。选项B中的有机物浓度、选项C中的毒性和选项D中的悬浮物含量与BOD/COD比值没有直接关系。13.答案：B解释：硝化是生物脱氮的第一步，由硝化菌完成，硝化菌对pH值较为敏感，最适宜的pH值范围是7.0-8.0。选项A中的6.0-7.0、选项C中的8.0-9.0和选项D中的9.0-10.0都不适合硝化菌的生长。14.答案：C解释：曝气池的溶解氧浓度是活性污泥法运行的重要参数，一般控制在2.0-4.0mg/L，既能满足好氧微生物的需要，又能节约能耗。选项A中的0.5-1.0太低，选项B中的1.0-2.0偏低，选项D中的4.0-6.0则能耗过高。15.答案：C解释：厌氧消化过程中，产酸菌适宜的温度范围是中温(35-40℃)或高温(50-60℃)。选项A中的10-20℃温度过低，不适合产酸菌的生长；选项B中的20-40℃范围过宽，且包含了不适宜的温度；选项D中的60-80℃更适合高温甲烷菌的生长。二、填空题（20分）1.答案：化学处理法解释：污水处理的基本方法包括物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。物理处理法利用物理作用分离和去除污染物；化学处理法利用化学反应转化或去除污染物；生物处理法利用微生物代谢作用降解有机物。2.答案：絮体解释：活性污泥法中，微生物主要以絮体形式存在，这些絮体是由细菌、真菌、原生动物等微生物及其分泌物、无机颗粒等组成的集合体，具有良好的沉降性能。3.答案：竖流式解释：沉淀池按照水流方向可分为平流式、竖流式和辐流式三种类型。平流式沉淀池水流水平流动；竖流式沉淀池水流垂直向上流动；辐流式沉淀池水流径向流动。4.答案：好氧层，厌氧层解释：生物膜是一个分层结构，与污水接触的一侧为好氧层，溶解氧充足；与载体接触的一侧为厌氧层，溶解氧不足。这种分层结构使得生物膜能够同时进行好氧和厌氧反应。5.答案：污泥稳定解释：污泥处理的主要步骤包括污泥浓缩、污泥稳定、污泥脱水和污泥最终处置。污泥浓缩是为了减少污泥体积；污泥稳定是为了减少污泥中的有机物含量；污泥脱水是为了进一步减少污泥体积；污泥最终处置是污泥的最终去向。6.答案：机械曝气解释：污水处理厂常用的曝气设备有鼓风曝气和机械曝气两种。鼓风曝气是通过风机将空气鼓入水中；机械曝气是通过机械搅拌将空气卷入水中。7.答案：pH值解释：厌氧消化过程中，产甲烷菌对pH值和温度较为敏感。pH值过高或过低都会抑制产甲烷菌的活性，导致消化过程失败。因此，需要严格控制厌氧消化池的pH值在6.5-7.5之间。8.答案：反硝化解释：生物脱氮过程包括硝化和反硝化两个阶段。硝化是在好氧条件下，将氨氮氧化为硝酸盐氮；反硝化是在缺氧条件下，将硝酸盐氮还原为氮气释放到大气中。9.答案：化学需氧量解释：COD是指化学需氧量，是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量，通常用氧的mg/L表示。COD是反映水中有机物含量的重要指标。10.答案：污泥解释：活性污泥法运行中，控制污泥回流比的目的是维持适当的污泥浓度。回流比过高会增加能耗，回流比过低则会导致污泥浓度不足，影响处理效果。11.答案：悬浮物解释：SS是指悬浮物，是指水中不能通过滤器的固体物质，包括有机物和无机物。SS是反映水中固体污染物含量的重要指标。12.答案：细小悬浮解释：气浮法主要用于去除污水中的细小悬浮物质和乳化油类物质。气浮法通过向水中释放微小气泡，使悬浮物附着在气泡上，随气泡上浮到水面而被去除。13.答案：滴滤池，浸没式生物滤池解释：生物滤池中，污水与生物膜的接触方式可分为滴滤池和浸没式生物滤池两种。滴滤池是将污水喷洒在生物滤料表面，生物膜不浸没在污水中；浸没式生物滤池是将生物滤料完全浸没在污水中。14.答案：脱水解释：污泥调理的目的是改善污泥的脱水性能。污泥调理通常通过添加化学药剂（如混凝剂、絮凝剂）或物理方法（如热处理、冷冻）改变污泥的性质，使其更容易脱水。15.答案：总氮解释：TN是指总氮，是指水中各种形态氮的总和，包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等。TN是反映水中氮污染程度的重要指标。三、判断题（15分）1.答案：×解释：格栅只能去除污水中的大颗粒悬浮固体，无法去除溶解性物质。溶解性物质的去除需要采用其他处理方法，如化学沉淀、生物处理等。2.答案：√解释：活性污泥法是一种生物处理方法，利用活性污泥中的微生物代谢作用降解污水中的有机物，达到净化水质的目的。3.答案：√解释：厌氧处理过程是在无氧或缺氧条件下进行的，不需要氧气。厌氧处理利用厌氧微生物的代谢作用降解有机物，产生甲烷等气体。4.答案：√解释：污泥含水率越低，污泥体积越小。污泥体积与含水率的关系可以用公式V=W/(1-P)表示，其中V是污泥体积，W是污泥干固体质量，P是污泥含水率。当P减小时，V减小。5.答案：×解释：生物膜法中，生物膜过厚会导致氧气难以渗透到生物膜内部，形成厌氧区，影响处理效果。因此，生物膜应保持适当的厚度，通常为2-3mm。6.答案：×解释：沉淀池只能去除污水中的悬浮固体，无法去除溶解性有机物。溶解性有机物的去除需要采用生物处理或其他化学处理方法。7.答案：√解释：pH值过高或过低都会影响生物处理效果。大多数微生物适宜的pH值范围是6.5-8.5，pH值过高或过低都会抑制微生物的活性，影响处理效果。8.答案：√解释：活性污泥法中，污泥龄越长，污泥浓度越高。污泥龄是指污泥在反应器中的平均停留时间，污泥龄越长，微生物有更多的时间生长繁殖，导致污泥浓度升高。9.答案：×解释：气浮法适用于处理含悬浮物浓度较高的污水，特别是含细小悬浮物和乳化油类的污水。对于含悬浮物浓度较低的污水，采用沉淀法更为经济有效。10.答案：√解释：厌氧消化过程中，产甲烷菌的最适宜温度范围是35-40℃（中温消化）或50-60℃（高温消化）。在这个温度范围内，产甲烷菌的活性最高，消化效率最好。11.答案：√解释：BOD5是指5日生化需氧量，是指在20℃条件下，微生物分解水中有机物所消耗的溶解氧量，测定时间为5天。BOD5是反映水中可生物降解有机物含量的重要指标。12.答案：×解释：生物脱氮过程中，硝化菌需要氧气进行硝化反应，而反硝化菌则在缺氧条件下进行反硝化反应，不需要氧气。因此，生物脱氮过程需要好氧和缺氧两种环境。13.答案：√解释：污泥脱水的主要目的是减少污泥体积。污泥脱水可以去除污泥中的大部分水分，使污泥含水率从95%-99%降低到70%-80%，显著减少污泥体积，便于运输和处置。14.答案：√解释：污水中COD包括可生物降解有机物和难生物降解有机物，而BOD只包括可生物降解有机物。因此，污水中COD值通常大于BOD值。15.答案：×解释：活性污泥法中，污泥回流比并非越高越好。回流比过高会增加能耗和运行成本，且可能导致污泥过度老化；回流比过低则会导致污泥浓度不足，影响处理效果。回流比应根据进水水质、处理要求等因素确定。四、简答题（25分）1.答案：污水处理的基本方法包括物理处理法、化学处理法和生物处理法。物理处理法是利用物理作用分离和去除污水中污染物的方法，主要包括：-格栅：去除大颗粒悬浮固体-沉淀：利用重力作用去除悬浮固体-气浮：通过微小气泡吸附细小悬浮物和油脂-过滤：去除细小悬浮物物理处理法适用于处理含悬浮物浓度较高的污水，如工业废水预处理、城市污水处理的一级处理等。化学处理法是利用化学反应转化或去除污水中污染物的方法，主要包括：-中和：调节污水pH值-化学沉淀：去除重金属、磷酸盐等-氧化还原：去除特定污染物-化学混凝：去除胶体物质和细小悬浮物化学处理法适用于处理含有特定污染物的污水，如含重金属废水、含磷废水等。生物处理法是利用微生物代谢作用降解污水中有机物的方法，主要包括：-活性污泥法：利用悬浮微生物降解有机物-生物膜法：利用附着在载体表面的微生物降解有机物-厌氧处理：在无氧条件下利用微生物降解有机物-自然处理系统：利用自然生态系统净化污水生物处理法适用于处理可生物降解的有机物含量较高的污水，如城市污水、食品工业废水等。2.答案：活性污泥法的基本原理是利用活性污泥中的微生物在好氧条件下代谢降解污水中的有机物，同时微生物自身增殖形成污泥，通过沉淀分离后，出水得到净化，剩余污泥排出系统。活性污泥法的工艺流程主要包括：-预处理：包括格栅、沉砂池等，去除大颗粒悬浮物和无机砂粒-初沉池：去除可沉悬浮物和部分有机物-曝气池：在好氧条件下，活性污泥中的微生物降解有机物-二沉池：分离活性污泥和净化后的水，部分污泥回流至曝气池-污泥处理：包括污泥浓缩、稳定、脱水和处置等活性污泥法的运行参数包括：-污泥浓度：通常维持在2000-4000mg/L-污泥龄：一般为5-15天-污泥回流比：一般为25%-100%-溶解氧浓度：一般为2.0-4.0mg/L-污泥负荷：一般为0.2-0.4kgBOD/(kgMLSS·d)活性污泥法具有处理效果好、适用范围广、运行稳定等优点，但也存在占地面积大、能耗高、污泥产量大等缺点。3.答案：生物膜法的特点：-微生物以生物膜形式附着在载体表面生长-生物膜内形成好氧-缺氧-厌氧的微环境-生物量高，单位体积处理能力大-对水质水量变化适应性强-不会发生污泥膨胀问题-能耗较低-适合处理低浓度污水-适合处理含有有毒物质的污水生物膜法与活性污泥法的区别：-微生物生长方式：生物膜法中微生物附着生长，活性污泥法中微生物悬浮生长-生物量：生物膜法生物量高，活性污泥法生物量相对较低-污泥沉降性：生物膜法污泥沉降性好，不易发生污泥膨胀；活性污泥法可能发生污泥膨胀-能耗：生物膜法能耗较低，活性污泥法能耗较高-适应性：生物膜法对水质水量变化适应性强；活性污泥法适应性相对较差-适用范围：生物膜法适合处理低浓度污水和含有毒物质污水；活性污泥法适合处理中等浓度污水常见的生物膜法工艺包括生物滤池、生物转盘、移动床生物膜反应器(MBBR)、曝气生物滤池等。4.答案：污泥处理的目的：-减少污泥体积，降低处置成本-降低污泥中有机物含量，减少臭味和病原体-稳定污泥性质，便于后续处理处置-回收污泥中有用物质，如能源、营养物质等污泥处理的主要步骤包括：-污泥浓缩：通过重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩等方式减少污泥体积，提高污泥浓度-污泥稳定：通过厌氧消化、好氧消化、热处理等方法降低污泥中有机物含量，减少臭味和病原体-污泥调理：通过添加化学药剂或物理方法改善污泥的脱水性能-污泥脱水：通过机械脱水设备（如带式压滤机、离心机等）进一步降低污泥含水率-污泥最终处置：通过填埋、焚烧、土地利用等方式处置脱水后的污泥污泥处理是污水处理厂的重要组成部分，其处理效果直接影响污水处理厂的运行成本和环境效益。5.答案：厌氧消化的基本原理：厌氧消化是在无氧或缺氧条件下，利用多种微生物的协同作用将有机物转化为甲烷和二氧化碳等气体的过程。厌氧消化主要包括三个阶段：-水解阶段：复杂有机物（如碳水化合物、蛋白质、脂肪等）在微生物作用下分解为简单有机物（如糖、氨基酸、脂肪酸等）-产酸阶段：简单有机物在产酸菌作用下转化为乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸和醇类-产甲烷阶段：产甲烷菌将乙酸、二氧化碳和氢等转化为甲烷和二氧化碳厌消化的影响因素：-温度：厌氧消化分为中温(35-40℃)和高温(50-60℃)两种，温度影响微生物的活性和反应速率-pH值：产甲烷菌最适宜的pH值范围是6.5-7.5，pH值过高或过低都会抑制产甲烷菌的活性-有机负荷：有机负荷影响消化效率和产气量，需要控制在适当范围内-水力停留时间：水力停留时间影响有机物的降解程度和系统的稳定性-混合程度：适当的混合有利于微生物与基质的接触，提高消化效率-抑制物质：如硫化物、氨氮、重金属等物质会抑制微生物的活性，需要控制其浓度厌氧消化的优点是能耗低、可回收能源、污泥产量少；缺点是启动时间长、对操作条件要求高、可能产生臭味等。五、论述题（10分）1.答案：城市污水处理厂的工艺选择是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。主要的考虑因素包括：(1)污水性质和水量-污水的水量：包括平均流量、峰值流量、变化系数等-污水的水质：包括有机物浓度、悬浮物浓度、氮磷含量、有毒物质含量等-污水的可生化性：BOD/COD比值反映污水的可生化性，影响生物处理工艺的选择(2)处理要求-出水水质标准：根据排放标准或回用要求确定-