2026年污水厂节能改造技术知识竞赛试题

2026年污水厂节能改造技术知识竞赛试题一、单项选择题（每题1分，共30分）1.污水处理厂中，能耗占比最大的单元通常是（）。A.提升泵房B.曝气系统C.污泥脱水D.消毒单元答案B解析曝气系统（含鼓风机及曝气器）通常占污水厂总能耗的50%～70%，是节能改造的首要对象。2.精确曝气控制的核心参数是（）。A.进水CODB.混合液悬浮固体浓度（MLSS）C.溶解氧（DO）浓度D.氧化还原电位（ORP）答案C解析精确曝气以好氧区DO浓度为主要控制目标，通过实时调节鼓风机供气量实现按需曝气。3.与传统罗茨鼓风机相比，磁悬浮离心鼓风机最主要的节能优势在于（）。A.价格更低B.无机械摩擦，效率高C.噪音更大D.无需电控系统答案B解析磁悬浮轴承消除机械摩擦，叶轮直连高效电机，综合节能率通常可达15%～30%。4.变频调速技术应用于水泵节能的基本原理是（）。A.提高电机额定功率B.改变电机转速以匹配负荷需求C.增加管路扬程D.降低水的黏度答案B解析根据相似定律，水泵轴功率与转速的三次方成正比，变频调速可根据实际流量需求降低转速，从而大幅降低能耗。5.好氧池溶解氧浓度一般控制在（）mg/L较为经济合理。A.0.5～1.0B.1.5～2.5C.4.0～5.0D.越高越好答案B解析DO过低影响硝化效果，过高则浪费能耗。常规活性污泥法好氧区DO控制在1.5～2.5mg/L。6.污水处理厂进水泵采用变频调速后，当流量降至额定流量的80%时，轴功率约为额定功率的（）。A.80%B.64%C.51.2%D.90%答案C解析根据相似定律，P∝n37.下列哪种曝气器的氧转移效率最高？（）A.微孔曝气器B.穿孔管曝气器C.射流曝气器D.表面曝气机答案A解析微孔曝气器气泡直径小、比表面积大，氧转移效率（氧利用率）明显高于穿孔管和表面曝气设备。8.厌氧消化产生的沼气主要成分是（）。A.氧气B.甲烷C.二氧化碳D.硫化氢答案B解析沼气中甲烷体积分数一般为50%～70%，是主要的可利用能源。9.污水处理厂污泥处理单元中，能耗相对较低的脱水方式是（）。A.板框压滤B.带式压滤C.离心脱水D.电渗透脱水答案B解析带式压滤机依靠机械挤压脱水，运行功率较低；板框和离心脱水能耗相对更高。10.水源热泵回收污水热能时，冬季可（）。A.从污水中取热用于供暖B.向污水中排放热量C.直接加热污水D.降低污水温度至0℃以下答案A解析水源热泵冬季从污水中提取热量，经热泵提升后用于建筑供暖；夏季反向运行，向污水排放热量实现制冷。11.污水厂光伏发电系统一般采用哪种并网方式？（）A.离网运行B.自发自用、余电上网C.全部上网D.必须配置储能答案B解析污水厂光伏系统以自发自用为主，余电上网，可有效降低厂内电费支出，通常无需配置大容量储能。12.污水处理厂节能评估中，常用的综合能耗指标是（）。A.吨水电耗（kW·h/m³）B.吨泥电耗（kW·h/t）C.单位COD去除电耗（kW·h/kgCOD）D.以上都是答案D解析吨水电耗、吨泥电耗、单位污染物去除电耗均为评价污水厂能效水平的重要指标，需结合工艺特点综合评估。13.精确曝气系统中，溶解氧传感器的布置位置应（）。A.固定在曝气池进水端B.固定在曝气池出水端C.根据池型和水力条件优化布置D.任意位置均可答案C解析DO传感器布置需考虑池内流态、曝气器布置和DO梯度，合理布点才能真实反映好氧区溶解氧水平。14.污水处理厂最大的耗电设备通常是（）。A.回流污泥泵B.鼓风机C.刮泥机D.紫外线消毒设备答案B解析鼓风机为曝气系统提供气源，是污水厂单体功率最大、累计电耗最高的设备。15.关于污水厂夜间进水流量下降，最合理的节能运行措施是（）。A.保持水泵全速运行B.保持鼓风机满负荷供气C.变频调节水泵和鼓风机出力D.关闭全部处理单元答案C解析夜间流量下降时，通过变频调节使水泵、鼓风机与负荷匹配，是避免"大马拉小车"、实现节能的关键手段。16.下列哪项措施不能降低曝气系统能耗？（）A.采用精确曝气控制B.更换高效微孔曝气器C.提高曝气池液位D.增大曝气池DO设定值答案D解析提高DO设定值会增大供气量，增加能耗；A、B、C均可提高氧转移效率或降低鼓风机电耗。17.污水厂中水回用深度处理采用膜工艺时，降低能耗的关键是（）。A.提高膜通量至极限B.优化回收率与跨膜压差C.缩短化学清洗周期D.增大进水流量答案B解析优化回收率与跨膜压差可在保证产水水质的前提下降低膜系统运行能耗和药剂消耗。18.板框压滤机与带式压滤机相比，主要特点是（）。A.出泥含水率更低B.能耗更低C.连续运行D.无需加药答案A解析板框压滤机采用高压过滤，出泥含水率可低至55%～65%，但能耗和药剂消耗通常高于带式压滤机。19.污水处理厂中，污泥厌氧消化的适宜温度范围是（）。A.10～20℃B.25～30℃C.33～38℃（中温消化）D.60～70℃答案C解析中温厌氧消化温度一般控制在33～38℃，产甲烷菌活性较高，工程应用最广。20.泵站节能改造中，切割叶轮直径可降低泵的（）。A.流量和扬程B.电机转速C.功率因数D.汽蚀余量答案A解析切割叶轮后泵的流量、扬程均下降，轴功率相应降低，适用于泵长期偏离高效区运行的工况。21.污水厂能耗在线监测系统的主要功能不包括（）。A.分项计量电耗B.自动生成能耗报表C.直接降低出水CODD.异常用能预警答案C解析能耗监测系统是管理工具，用于计量、分析与预警，不能直接降低出水COD。22.关于污水厂合同能源管理模式，下列说法正确的是（）。A.污水厂不承担任何改造费用B.节能服务公司投资改造，分享节能收益C.政府全额拨款D.仅适用于新建污水厂答案B解析合同能源管理由节能服务公司出资改造，以节能收益分成回收投资，适用于存量污水厂节能改造。23.曝气系统节能改造中，鼓风机选型时应优先考虑（）。A.仅在额定工况效率高B.部分负荷下仍保持高效率C.体积越小越好D.价格越低越好答案B解析污水厂进水负荷波动大，鼓风机需在较宽调节范围内高效运行，部分负荷效率是选型的关键指标。24.污水处理厂中，下列哪种做法有利于降低碳源投加量？（）A.提高初沉池去除率B.优先利用进水碳源进行脱氮C.延长污泥龄D.增大内回流比答案B解析合理利用进水中的有机碳源进行生物脱氮，可减少外购碳源投加，兼具节能与降耗效果。25.某污水厂采用AAO工艺，内回流比由200%降至150%，其直接影响是（）。A.曝气能耗增加B.内回流泵电耗降低C.出水氨氮必然超标D.污泥浓度升高答案B解析内回流比降低后，内回流泵输送量减小，电耗降低。但需评估对脱氮效果的影响，不能简单判定氨氮超标。26.厌氧消化沼气脱硫后用于热电联产，主要目的是（）。A.减少温室气体排放B.同时回收电力和热能C.提高沼气纯度D.降低污泥含水率答案B解析热电联产利用沼气燃烧发电，同时回收缸套水和烟气余热用于消化池加热，实现能源梯级利用。27.污水厂中，采用智能控制策略对进水提升泵进行优化调度，主要依据是（）。A.出水SS在线数据B.进水流量和集水井液位C.污泥沉降比D.环境温度答案B解析提升泵优化调度根据进水流量预测和集水井液位，在保证不溢流的前提下平抑峰谷流量，降低泵组能耗。28.关于膜生物反应器（MBR）工艺节能改造，下列措施最有效的是（）。A.提高膜池曝气强度B.采用间歇曝气并结合在线清洗优化C.降低污泥浓度D.增大膜通量答案B解析膜擦洗曝气是MBR主要能耗点，优化曝气方式（间歇/脉冲曝气）和曝气强度可在保证膜通量的前提下显著降低能耗。29.污水处理厂冬季水温降低时，生物处理效率下降，节能运行对策是（）。A.大幅增加曝气量B.延长污泥龄并优化DO控制C.停止回流D.提高进水pH值答案B解析低温下微生物活性降低，适当延长污泥龄、保持合理DO可维持处理效果，同时避免盲目增大曝气造成浪费。30.根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002），污水处理厂能耗考核的核心目标是（）。A.仅考核吨水电耗B.在稳定达标排放前提下降低能耗C.只考核污泥产量D.仅考核药剂消耗答案B解析节能改造必须以出水稳定达标为前提，不能以牺牲处理效果换取能耗下降。二、多项选择题（每题2分，共20分）1.污水处理厂节能改造的总体方向包括（）。A.工艺优化与运行调控B.高效设备更换C.智能控制与精细化管理D.新能源回收利用答案ABCD解析节能改造是系统工程，涵盖工艺、设备、控制、管理、能源回收等多个维度。2.精确曝气控制系统通常包括（）。A.DO在线传感器B.鼓风机变频调节C.曝气支管调节阀D.智能控制算法答案ABCD解析精确曝气系统由传感层、控制层和执行层组成，通过DO反馈与前馈调节实现按需供气。3.下列措施中，可降低污水提升泵房能耗的有（）。A.采用变频调速B.合理搭配大小泵组合C.清理进水格栅减少水头损失D.提高出水泵扬程答案ABC解析合理搭配泵组、变频调节、降低管路损失均可节能；提高扬程反而增加能耗。4.污水处理厂污泥处理节能途径包括（）。A.厌氧消化回收沼气B.污泥热干化利用余热C.优化脱水药剂投加D.降低出泥含水率减少外运量答案ABCD解析四条途径分别从能源回收、热能利用、药剂降耗和运输降耗角度实现污泥处理环节节能。5.污水厂智能控制系统的节能效果体现在（）。A.曝气量按需调节B.水泵自动优化调度C.药剂投加精确控制D.设备运行状态实时监测答案ABCD解析智能控制系统覆盖曝气、提升、加药、设备管理等环节，实现全流程精细化控制，从而降低能耗和药耗。6.关于污水厂光伏发电系统，下列说法正确的有（）。A.可利用沉淀池、办公楼屋顶等空间B.发电量受天气影响C.可直接为曝气鼓风机提供电力D.需考虑水池覆盖后的检修安全答案ABCD解析光伏系统可布置于池面、屋顶等处，但需兼顾设备检修、消防及结构安全；发电具有间歇性。7.厌氧消化系统节能优化措施包括（）。A.搅拌系统采用间歇运行B.利用沼气余热加热进泥C.控制消化温度稳定D.提高进泥含固率答案ABCD解析提高进泥含固率可减少加热负荷，稳定温度、余热回收和搅拌优化均可降低消化系统能耗。8.下列哪些指标可用于评价曝气系统效率？（）A.氧转移效率（OTE）B.曝气能耗（kW·h/kgO₂）C.动力效率（kgO₂/（kW·h））D.溶解氧浓度偏差答案ABCD解析以上指标分别从氧转移、能耗、供氧能力和DO均匀性等方面评价曝气系统性能。9.污水处理厂余热回收利用的方式包括（）。A.水源热泵回收出水热能B.沼气热电联产余热利用C.鼓风机废热回收用于采暖D.污泥焚烧余热发电答案ABCD解析污水、沼气、设备废热、污泥焚烧均为可回收的余热资源，梯级利用可显著降低厂区外部能源消耗。10.污水厂实施节能改造前，应开展的基础工作包括（）。A.全厂能耗审计与分项计量B.设备能效检测C.工艺运行诊断D.改造方案技术经济比较答案ABCD解析节能改造需建立在能耗审计和运行诊断基础上，通过技术经济比选确定最优改造方案。三、判断题（每题1分，共20分）1.污水处理厂曝气池溶解氧浓度越高，处理效果越好。答案错误解析DO过高会浪费能耗，还可能破坏污泥絮体结构；应控制在满足硝化需求的合理范围。2.变频器在任何工况下都能显著节能。答案错误解析变频调速在部分负荷工况下节能显著，但在满负荷或恒转速工况下节能效果有限，需结合实际运行工况分析。3.污水厂夜间利用低谷电价蓄水运行，可降低电费支出。答案正确解析利用峰谷电价政策，将部分处理负荷调整至低谷时段，可降低电费成本，但需确保工艺稳定。4.离心泵叶轮切割后，泵的效率一定下降。答案错误解析在泵长期偏离高效区运行时，适当切割叶轮可使运行工况点回归高效区，效率反而可能提高。5.精确曝气控制可以自动适应进水水质水量的变化。答案正确解析精确曝气系统通过DO反馈和进水负荷前馈，实时调节供气量，适应负荷波动。6.微孔曝气器长期运行后氧转移效率不会下降。答案错误解析微孔曝气器存在堵塞和老化问题，需定期清洗或更换，否则氧转移效率明显下降。7.厌氧消化产生的沼气必须经过脱硫后才能用于发电。答案正确解析沼气中硫化氢对发电机组有腐蚀作用，必须脱硫至规定限值以下方可使用。8.污水厂出水余热品位低，没有利用价值。答案错误解析出水温度常年较稳定（冬季约10～20℃），通过水源热泵可提升至可利用品位，具有较大节能潜力。9.合同能源管理模式不适用于污水处理厂节能改造。答案错误解析合同能源管理在污水厂节能改造中已有广泛应用，可解决改造资金和技术风险问题。10.太阳能光伏发电系统在污水厂的发电量不受阴雨天气影响。答案错误解析光伏发电受辐照强度影响，阴雨天气发电量显著下降，需与市电互补运行。11.污泥脱水前进行调质处理可以降低脱水能耗。答案正确解析合适的调质可改善污泥脱水性能，提高脱水效率，降低单位污泥脱水能耗。12.污水处理厂能耗监测系统只需记录总电耗即可。答案错误解析分项计量（提升、曝气、回流、脱水等）才能准确识别能耗热点，支撑节能诊断与考核。13.MBR工艺的膜擦洗曝气强度越大，膜污染越轻，因此越大越好。答案错误解析过大曝气不仅增加能耗，还可能加剧膜丝抖动损伤；应在满足抗污染需求的前提下优化曝气强度。14.污水厂进水水质浓度越高，单位水量处理能耗通常越高。答案正确解析高浓度进水需更多曝气量和处理时间，单位水量电耗一般随之上升，但单位污染物去除能耗不一定升高。15.厌氧消化可同时实现污泥减量化和能源回收。答案正确解析厌氧消化降解挥发性固体，减少污泥量，同时产生沼气回收能源，是污泥处理节能的重要途径。16.水泵并联运行台数越多，系统效率一定越高。答案错误解析并联运行需考虑管路特性曲线，台数过多可能导致工况点偏离高效区，应通过优化调度确定最佳运行台数。17.精确曝气系统安装后无需维护和校准。答案错误解析DO传感器需定期清洗校准，鼓风机和调节阀需维护保养，否则控制精度下降，节能效果衰减。18.污水厂中水回用可减少新鲜水取用量，但不影响能耗。答案错误解析中水回用虽增加处理能耗，但可替代自来水或原水，从全生命周期看具有节水降耗综合效益。19.利用峰谷电价政策调整高耗电设备运行时段，属于"移峰填谷"节能措施。答案正确解析将可调负荷（如污泥脱水、回用水泵）移至低谷时段运行，可降低电费支出，属于需求侧管理措施。20.污水厂节能改造只需考虑设备更换，不需要关注运行管理。答案错误解析运行管理优化（如DO控制、泵组调度、药剂管理）往往投资小、见效快，是节能改造的重要组成部分。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述污水处理厂精确曝气控制系统的基本原理及其主要节能效果。答案精确曝气控制系统以好氧区溶解氧浓度为核心控制目标，通过在线DO传感器实时监测各好氧区溶解氧浓度，结合进水流量、水质等前馈信号，由智能控制算法计算出所需曝气量，并通过调节鼓风机的导叶、变频器或曝气支管调节阀实现按需供气。其节能效果主要体现在：一是避免过量曝气，降低鼓风机电耗，一般可节能10%～20%；二是稳定DO浓度，提高氧转移效率；三是减少人工干预，降低运行管理成本。解析精确曝气是污水厂节能改造中性价比最高的措施之一，尤其适用于进水负荷波动较大的污水厂。2.列举污水处理厂节能改造的主要技术措施（至少四个方面）。答案（1）曝气系统方面：采用精确曝气控制、更换高效微孔曝气器、选用磁悬浮/空气悬浮离心鼓风机等；（2）提升系统方面：水泵变