污水处理试题及答案

污水处理试题及答案选择题（每题2分，共20分）1.污水处理中，BOD/COD的比值可以反映污水的（）特性。A.可生化性B.有机物含量C.悬浮物含量D.毒性程度2.活性污泥法中，污泥龄（SRT）是指（）。A.污泥在曝气池中的停留时间B.微生物在系统中的平均停留时间C.污泥在二沉池中的沉降时间D.污泥处理的总时间3.在污水处理中，氨氮去除的主要途径不包括（）。A.硝化作用B.反硝化作用C.氨吹脱D.化学沉淀4.以下哪种膜分离技术的膜孔径最小？（）A.微滤（MF）B.超滤（UF）C.纳滤（NF）D.反渗透（RO）5.污水处理厂常用的消毒方法中，（）会产生致癌副产物。A.氯消毒B.紫外线消毒C.臭氧消毒D.二氧化氯消毒6.污泥处理中，污泥含水率从99%降至96%，污泥体积约减少（）。A.25%B.50%C.75%D.90%7.以下哪种工艺适合处理高浓度有机废水？（）A.活性污泥法B.生物膜法C.厌氧消化法D.氧化沟法8.污水处理厂中，格栅的主要作用是去除（）。A.溶解性有机物B.胶体物质C.悬浮固体D.重金属离子9.在A/A/O工艺中，第一个"A"段的主要功能是（）。A.去除有机物B.脱氮C.除磷D.硝化10.污泥调理的目的是（）。A.增加污泥体积B.改善污泥脱水性能C.增加污泥含水率D.减少污泥有机物含量填空题（每空2分，共20分）1.污水处理中，COD是指化学需氧量，它反映了水中可被______氧化的有机物含量。2.活性污泥法系统中，MLSS是指______，是衡量活性污泥浓度的重要指标。3.污水生物处理中，F/M比是指______与______的比值，是控制处理效果的重要参数。4.污水处理厂常用的初沉池有平流式、辐流式和______三种基本类型。5.在生物脱氮过程中，硝化菌的最适宜pH范围为______。6.污泥处理中，污泥调理常用的化学药剂有______、聚合氯化铝等。7.污水处理中，SS是指______，是衡量水质的重要指标之一。8.MBR工艺是______与膜分离技术的结合。9.污水处理厂常用的曝气设备有鼓风曝气和______两种基本类型。10.污泥消化过程中，产甲烷菌的最适宜温度范围为______。简答题（每题10分，共30分）1.简述活性污泥法的基本原理及其主要组成部分。2.解释污水生物脱氮的基本原理，并说明A/O工艺的流程特点。3.污水处理厂运行中，污泥膨胀现象的成因及控制措施有哪些？计算题（15分）某污水处理厂采用活性污泥法处理城市污水，已知：-进水流量Q=10000m³/d-进水BOD₅浓度=200mg/L-出水BOD₅浓度=20mg/L-曝气池容积V=3000m³-混合液悬浮固体浓度MLSS=3000mg/L-污泥回流比R=50%-污泥产率系数Y=0.6kgMLSS/kgBOD₅请计算：(1)BOD去除负荷（kgBOD₅/(m³·d)）；(2)污泥龄（SRT，d）；(3)每日剩余污泥量（kgMLSS/d）。案例分析题（15分）某城市污水处理厂采用A/A/O工艺，设计处理能力为50000m³/d，实际运行中发现出水总氮浓度超标，达到15mg/L（标准要求≤15mg/L，但接近上限）。经检测，缺氧段DO为0.5mg/L，好氧段DO为2.0mg/L；硝化液回流比为200%；污泥龄为15天；MLSS为3500mg/L；进水氨氮浓度为40mg/L，总氮为55mg/L。请分析：(1)可能导致出水总氮超标的因素；(2)提出针对性的工艺调整建议；(3)若调整后效果仍不理想，可考虑采取哪些深度脱氮措施？标准答案及解析选择题答案：1.A-可生化性解析：BOD/COD比值是评价污水可生化性的重要指标，比值越高，说明污水越容易被生物降解。当BOD/COD>0.3时，污水可生化性较好；0.3>BOD/COD>0.2时，可生化性一般；BOD/COD<0.2时，可生化性较差。2.B-微生物在系统中的平均停留时间解析：污泥龄(SRT)是指活性污泥在处理系统中的平均停留时间，也是微生物在系统中的平均世代时间。它反映了系统微生物的更新速率，对处理效果有重要影响。3.D-化学沉淀解析：氨氮去除的主要生物途径包括硝化作用和反硝化作用。化学沉淀不是氨氮去除的主要生物途径，而是通过化学方法如磷酸铵镁沉淀法去除氨氮。4.D-反渗透（RO）解析：四种膜分离技术中，反渗透(RO)的膜孔径最小，通常小于1纳米，能去除离子、小分子物质；纳滤(NF)孔径1-2纳米；超滤(UF)孔径0.01-0.1微米；微滤(MF)孔径0.1-10微米。5.A-氯消毒解析：氯消毒过程中，氯与水中有机物反应会生成三卤甲烷等消毒副产物，这些物质具有致癌性。紫外线消毒和臭氧消毒不产生此类副产物，二氧化氯产生的副产物较少。6.C-75%解析：污泥体积与含水率的关系可用公式V₁/V₂=(1-P₂)/(1-P₁)计算，其中P为含水率。代入数据：V₁/V₂=(1-0.96)/(1-0.99)=0.04/0.01=4，即体积减少75%。7.C-厌氧消化法解析：高浓度有机废水COD通常在5000mg/L以上，厌氧消化法能在无氧条件下将有机物转化为甲烷和二氧化碳，处理效率高且能耗低，适合处理高浓度有机废水。8.C-悬浮固体解析：格栅是污水处理的第一道处理设施，主要用于拦截污水中较大的悬浮固体和漂浮物，如树枝、塑料袋、布片等，防止其对后续处理设备造成堵塞或损坏。9.C-除磷解析：A/A/O工艺中，第一个"A"为厌氧段，主要功能是聚磷菌在厌氧条件下释放磷酸盐，为后续好氧条件下过量吸磷创造条件，从而达到生物除磷的目的。10.B-改善污泥脱水性能解析：污泥调理是通过物理或化学方法改变污泥的物理性质，降低污泥的粘度，改善其脱水性能，提高脱水效率，减少后续处理成本。填空题答案：1.化学氧化剂（或强氧化剂）解析：COD是指在强氧化剂（如重铬酸钾）作用下，水中可被氧化的有机物和无机物所消耗的氧气量，是评价水质污染程度的重要指标。2.混合液悬浮固体浓度解析：MLSS是指混合液悬浮固体浓度，包括活性微生物、微生物自身氧化残留物、吸附在微生物上的有机物和无机物，是衡量活性污泥法中微生物数量的重要指标。3.食物微生物比（或Food/Microorganismratio）；进水BOD浓度；微生物浓度解析：F/M比是食物与微生物之比，即进水有机物负荷与微生物浓度之比，是控制活性污泥系统运行状态的重要参数，直接影响处理效果和污泥性质。4.竖流式解析：初沉池的基本类型包括平流式、辐流式和竖流式。平流式适用于中小型污水处理厂；辐流式适用于大型污水处理厂；竖流式占地面积小，但池深较大。5.7.5-8.5解析：硝化菌最适宜的pH范围为7.5-8.5，pH低于6.5或高于9.0时，硝化菌活性显著降低。实际运行中应控制pH在此范围内以保证硝化效率。6.聚合氯化铁（或聚丙烯酰胺）解析：污泥调理常用的化学药剂包括无机盐类（如铁盐、铝盐）和有机高分子絮凝剂（如聚丙烯酰胺）。聚合氯化铁和聚丙烯酰胺常组合使用，效果较好。7.悬浮固体解析：SS是指悬浮固体，是指水中不能通过过滤器的固体物质，包括有机物和无机物，是衡量水质污染程度的重要指标之一。8.膜生物反应器解析：MBR(MembraneBioreactor)是将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型污水处理工艺，用膜组件代替二沉池，提高出水水质和系统稳定性。9.机械曝气解析：污水处理厂常用的曝气方式分为鼓风曝气和机械曝气两种。鼓风曝气是通过风机将空气送入水中；机械曝气是通过叶轮等设备将水抛向空中，使水与空气充分接触。10.35-40℃（中温消化）解析：污泥消化分为中温消化(35-40℃)和高温消化(50-60℃)。中温消化能耗低，产气率相对稳定，是大多数污水处理厂采用的方式。简答题答案：1.活性污泥法的基本原理及其主要组成部分：基本原理：活性污泥法是好氧生物处理方法，利用活性污泥中的微生物群体在氧气存在条件下，将污水中的有机物氧化分解为无机物，同时微生物自身增殖形成活性污泥，通过沉淀分离后，得到净化后的水和剩余污泥。主要组成部分：-曝气池：微生物降解有机物的场所，通过曝气提供氧气并搅拌混合液-二沉池：用于泥水分离，澄清出水并回流活性污泥-污泥回流系统：将二沉池中的活性污泥回流至曝气池，维持足够的微生物浓度-剩余污泥排放系统：排出增殖的微生物，维持系统平衡-供氧系统：提供微生物代谢所需的氧气常见错误分析：许多考生只提到了曝气池和二沉池，忽略了污泥回流系统和剩余污泥排放系统。实际上，污泥回流系统是维持系统微生物量的关键，而剩余污泥排放系统则是控制污泥龄的重要手段。2.污水生物脱氮的基本原理及A/O工艺流程特点：基本原理：生物脱氮是一个由硝化和反硝化两个过程组成的生物化学过程。-硝化作用：在好氧条件下，亚硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐，然后硝化细菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。-反硝化作用：在缺氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐还原为氮气，从水中去除。A/O工艺流程特点：-由好氧（Aerobic）和缺氧（Anoxic）两个反应池串联组成-污水先进入好氧池进行硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐-然后进入缺氧池，在反硝化菌作用下，硝酸盐被还原为氮气-需要内回流将硝化液从好氧池回流至缺氧池，提供硝酸盐-通常在好氧池末端设置混合液回流泵，将含有硝酸盐的混合液回流至缺氧池前端-工艺流程相对简单，脱氮效率一般在70-80%左右实务操作提示：在实际运行中，控制好氧段的DO在2.0-3.0mg/L，缺氧段的DO<0.3mg/L是保证脱氮效果的关键。同时，缺氧段需要足够的碳源，当进水碳氮比较低时，可能需要投加外部碳源。3.污泥膨胀现象的成因及控制措施：成因：-丝状菌过度繁殖：如球衣菌、贝阿托氏菌等丝状菌数量过多-微生物营养失衡：如F/M比过低、氮磷等营养物质不足-溶解氧不足：导致丝状菌比菌胶团细菌更有竞争优势-pH值波动：酸性环境有利于丝状菌生长-污泥龄过长：导致丝状菌积累-污负荷冲击：如流量或浓度突然变化控制措施：-调整F/M比：通过增加回流污泥量或减少进水负荷来提高F/M比-增加曝气量：保证充足的溶解氧，抑制丝状菌生长-投加化学药剂：如投加过氧化氢、氯等控制丝状菌数量-采用选择器工艺：在曝气池前设置缺氧或厌氧选择器，有利于菌胶团细菌生长-调整污泥龄：通过增加剩余污泥排放量，缩短污泥龄-保证营养物质平衡：确保氮磷等营养物质充足，比例适宜-防止冲击负荷：对进水流量和浓度进行均质化处理常见错误分析：一些考生只提到增加曝气量一种控制措施，忽略了多种方法综合应用的重要性。实际上，污泥膨胀的控制需要根据具体原因采取针对性措施，单一方法往往效果有限。计算题答案：(1)BOD去除负荷（kgBOD₅/(m³·d)）：BOD去除负荷=(进水BOD₅浓度-出水BOD₅浓度)×流量/曝气池容积=(200-20)mg/L×10000m³/d/3000m³=180mg/L×10000m³/d/3000m³=180×10⁻³g/L×10000m³/d/3000m³=180×10⁻³kg/m³×10000m³/d/3000m³=600kgBOD₅/(m³·d)(2)污泥龄（SRT，d）：污泥龄=曝气池中MLSS总量/每日剩余污泥量每日剩余污泥量=Y×(BOD去除量)-Kd×MLSS×VBOD去除量=(200-20)mg/L×10000m³/d=180×10⁻³kg/m³×10000m³/d=1800kgBOD₅/d假设内源代谢系数Kd=0.05d⁻¹每日剩余污泥量=0.6×1800-0.05×3000×10⁻³×3000=1080-0.05×9=1080-0.45=1079.55kgMLSS/d曝气池中MLSS总量=MLSS×V=3000×10⁻³kg/m³×3000m³=9000kgMLSS污泥龄=9000/1079.55≈8.34d(3)每日剩余污泥量（kgMLSS/d）：已在(2)中计算，约为1079.55kgMLSS/d。常见错误分析：在计算污泥龄时，考生常忽略内源代谢这一因素，直接用污泥产率系数计算剩余污泥量，导致结果偏高。实际上，微生物在代谢过程中会有自身氧化衰减，这部分损失需要考虑在内。案例分析题答案：(1)可能导致出水总氮超标的因素：-硝化不充分：虽然好氧段DO为2.0mg/L，但可能偏低，影响硝化菌活性；曝气时间不足或硝化菌数量不够-反硝化不充分：缺氧段DO为0.5mg/L，略高，可能导致反硝化菌活性受抑制；碳源不足，影响反硝化效率-回流比不足：硝化液回流比为200%，可能不足以将足够的硝酸盐回流至缺氧段-污泥龄：污泥龄为15天，对于硝化菌而言可能偏低，影响硝化菌的增殖和活性-温度影响：未提及温度，但