2026年大二《(环境工程)水污染控制工程》下学期期中测试卷

2026年大二《(环境工程)水污染控制工程》下学期期中测试卷适用对象：2026年春季学期大二环境工程专业，考试时长120分钟，闭卷，满分100分。一、单项选择题（共15小题，每小题1分，共15分。每小题只有一个正确答案，多选、错选、不选均不得分）1.活性污泥中MLVSS与MLSS的差值代表的组分是（）A.微生物代谢残留物B.无机性悬浮物及惰性组分C.有活性的微生物菌体D.吸附的难降解有机物2.高负荷生物滤池的BOD5容积负荷合理范围是（）A.0.07~0.15kgBOD₅/(m³·d)B.0.5~1.8kgBOD₅/(m³·d)C.2.0~3.5kgBOD₅/(m³·d)D.4.0~6.0kgBOD₅/(m³·d)3.20℃条件下，硝化细菌的世代时间合理范围是（）A.2~5hB.5~10hC.10~20hD.20~40h4.生物除磷系统中，聚磷菌在厌氧段的生理行为是（）A.释放磷、吸收挥发性脂肪酸B.吸收磷、释放挥发性脂肪酸C.同时吸收磷和挥发性脂肪酸D.同时释放磷和挥发性脂肪酸5.传统A²/O工艺最突出的运行矛盾是（）A.污泥沉降性能差、易发生污泥膨胀B.脱氮和除磷对碳源、污泥龄的需求冲突C.剩余污泥产率高、处置成本高D.抗冲击负荷能力弱、出水水质波动大6.某污水处理厂进水总氮浓度为42mg/L，出水总氮浓度为8.4mg/L，总氮去除率为（）A.70%B.75%C.80%D.85%7.序批式活性污泥法（SBR）的标准工序顺序正确的是（）A.进水→反应→沉淀→排水→闲置B.进水→沉淀→反应→排水→闲置C.进水→反应→排水→沉淀→闲置D.进水→闲置→反应→沉淀→排水8.一体式膜生物反应器（MBR）的活性污泥浓度常规控制范围是（）A.2~4g/LB.4~6g/LC.6~12g/LD.15~20g/L9.市政污水处理常用的微孔曝气器的氧利用率合理范围是（）A.5%~10%B.15%~30%C.35%~50%D.55%~70%10.某剩余污泥初始含水率为99.2%，经重力浓缩后含水率降至96%，浓缩后污泥体积为原体积的（）A.1/2B.1/3C.1/4D.1/511.好氧稳定塘的设计水深常规范围是（）A.0.3~0.5mB.0.5~1.5mC.1.5~2.5mD.2.5~4m12.污水深度处理常用的普通快滤池的设计滤速常规范围是（）A.4~8m/hB.8~12m/hC.12~18m/hD.18~24m/h13.次氯酸钠消毒的核心作用机理是（）A.强氧化性破坏微生物酶系统和细胞结构B.改变微生物渗透压导致细胞失水死亡C.抑制微生物DNA复制阻断繁殖D.堵塞微生物细胞膜通道阻断物质交换14.厌氧消化体系中产甲烷菌的最适pH范围是（）A.5.5~6.5B.6.5~7.0C.7.0~7.8D.7.8~8.515.苦咸水反渗透处理工艺的常规操作压力范围是（）A.0.5~1.0MPaB.1.0~3.0MPaC.3.0~5.0MPaD.5.0~10MPa二、填空题（共20个空，每空0.5分，共10分）1.活性污泥的核心组分包括____、____、____、____四类。2.生物脱氮的两个核心反应过程是____、____。3.常见的生物膜法工艺有____、____、____（列举3种即可）。4.A/O脱氮工艺中，缺氧段水力停留时间常规控制为____h，好氧段污泥龄需不低于____d，以满足硝化菌生长需求。5.剩余污泥的常规处理流程为____、____、____、最终处置。6.曝气池需氧量计算需考虑两个核心需求，分别是____、____。7.膜生物反应器按照膜组件与曝气池的位置关系分为____、____两类。8.化学除磷常用的药剂包括____、____（列举2种即可）。三、判断题（共10小题，每小题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.反硝化反应必须在严格厌氧（无氧化态氮、无分子氧）的条件下才能进行（）2.活性污泥工艺的污泥龄越长，系统污泥产率系数越低（）3.高负荷生物滤池普遍采用出水回流工艺，用于稀释进水浓度、避免生物膜过厚堵塞（）4.生物除磷工艺中，剩余污泥排放量越小，系统总磷去除效果越好（）5.活性污泥系统中MLVSS/MLSS比值维持在0.7~0.8区间时，说明污泥活性处于良好状态（）6.厌氧消化的酸化阶段和产甲烷阶段的微生物生长速率基本一致，无需匹配负荷参数（）7.超滤工艺可有效去除污水中的溶解性重金属离子（）8.紫外线消毒的核心优势是不会产生三卤甲烷等消毒副产物（）9.序批式活性污泥法无需设置独立二沉池即可完成泥水分离（）10.污泥调理的核心目的是降低污泥比阻，改善脱水性能（）四、名词解释（共5小题，每小题3分，共15分）1.污泥沉降比（SV₃₀）2.容积负荷3.硝化作用4.污泥龄（SRT）5.污水深度处理五、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）1.简述活性污泥法稳定运行的基本条件。2.对比传统A²/O工艺与倒置A²/O工艺的核心差异及适用场景。3.简述生物膜法相对于活性污泥法的技术优势。4.简述污泥厌氧消化的主要影响因素。5.简述反渗透工艺用于污水回用的基本原理及核心污染控制措施。六、计算题（共1小题，共10分，要求写出完整计算过程，结果保留2位小数）某市政污水处理厂采用普通活性污泥法工艺，设计处理水量Q=25000m³/d，进水BOD₅浓度S₀=220mg/L，出水BOD₅要求Sₑ≤10mg/L，曝气池有效容积V=6000m³，混合液悬浮固体浓度X=3200mg/L，MLVSS/MLSS=0.75，污泥产率系数Y=0.5kgVSS/kgBOD₅，内源呼吸系数K_d=0.05d⁻¹。计算：（1）曝气池的BOD₅容积负荷与污泥负荷；（2）每日需排放的剩余污泥量（以VSS计）；（3）系统污泥龄。七、案例分析题（共1小题，共10分）某县级工业园区污水处理厂设计处理水量12000m³/d，进水水质为COD=520mg/L、BOD₅=210mg/L、氨氮=38mg/L、总磷=4.5mg/L，出水要求执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准（COD≤50mg/L、BOD₅≤10mg/L、氨氮≤5mg/L、总磷≤0.5mg/L）。原有工艺为“格栅-沉砂池-初沉池-普通活性污泥曝气池-二沉池-消毒池”，稳定运行后出水COD、BOD₅达标，但氨氮、总磷始终无法满足排放标准要求。回答以下问题：（1）分析原有工艺无法实现脱氮除磷的核心原因；（2）提出可行的工艺改造方案，说明各改造单元的功能，确保出水全面达标。参考答案一、单项选择题1.B2.B3.C4.A5.B6.C7.A8.C9.B10.D11.A12.B13.A14.C15.B二、填空题1.有活性的微生物菌体、微生物自身氧化残留物、吸附的难降解有机物、无机惰性悬浮物2.硝化反应、反硝化反应3.生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池（或曝气生物滤池、移动床生物膜反应器）4.2~4、105.浓缩、消化、脱水6.降解有机物的需氧量、硝化反应需氧量7.分置式、一体式8.聚合氯化铝、聚合硫酸铁（或三氯化铁、石灰）三、判断题1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.√四、名词解释1.污泥沉降比（SV₃₀）：将曝气池混合液置于1000mL量筒中静置30min后，沉降污泥体积与混合液总体积的比值，是反映污泥沉降性能、判断污泥膨胀风险的核心参数。2.容积负荷：单位处理构筑物容积在单位时间内能够接受并稳定降解的污染物质量，常用单位为kgBOD₅/(m³·d)，是衡量生物处理工艺负荷水平的核心指标。3.硝化作用：好氧条件下，由亚硝酸菌和硝酸菌将氨氮依次氧化为亚硝态氮、硝态氮的生物反应过程，是生物脱氮的核心环节之一。4.污泥龄（SRT）：活性污泥在曝气系统内的平均停留时间，等于曝气池内总活性污泥量与每日排放剩余污泥量的比值，是控制功能微生物生长状态的关键参数。5.污水深度处理：污水经二级生物处理后，为进一步去除残留的悬浮物、氮磷、难降解有机物、病原微生物等污染物而设置的后续处理工艺，可满足污水回用或更高排放标准的要求。五、简答题1.答：①营养条件：污水中可生物降解有机物充足，BOD₅:N:P=100:5:1，缺乏营养需外源补充；②溶解氧：曝气池内溶解氧维持在2~3mg/L，避免缺氧导致微生物活性下降；③混合状态：活性污泥处于悬浮状态，与污水充分接触，避免短流和污泥沉积；④污泥龄：脱氮系统SRT≥10d，除磷系统SRT=3~5d，满足功能微生物生长需求；⑤环境参数：pH控制在6.5~8.5，水温控制在15~35℃，有毒物质浓度低于微生物抑制阈值；⑥污泥浓度：MLSS维持在2~4g/L，及时排放剩余污泥，避免污泥老化。2.答：①工艺顺序差异：传统A²/O为厌氧池→缺氧池→好氧池，倒置A²/O为缺氧池→厌氧池→好氧池；②碳源利用差异：传统A²/O厌氧段优先利用易降解碳源释磷，剩余碳源供应反硝化，碳源不足时脱氮除磷冲突；倒置A²/O反硝化优先利用碳源，脱氮效率更高，适合碳氮比偏低的污水；③回流差异：传统A²/O污泥回流至厌氧池，携带的硝态氮会抑制厌氧释磷；倒置A²/O污泥回流至缺氧池，硝态氮先被反硝化去除，除磷效果更稳定；④适用场景：传统A²/O适合进水碳源充足、氮磷浓度均较高的污水；倒置A²/O适合进水C/N偏低、对脱氮除磷要求较高的市政污水处理场景。3.答：①抗冲击负荷能力强：生物膜上微生物总量大，世代时间长的功能菌可稳定附着生长，适合处理水质波动大或高浓度污水；②剩余污泥产量低：生物膜食物链长，高级捕食者占比高，污泥产率比活性污泥法低20%~30%，降低污泥处置成本；③运行管理简单：无污泥膨胀问题，无需严格控制污泥龄和剩余污泥排放量，运维难度低；④占地面积小：容积负荷是普通活性污泥法的2~3倍，池体容积更小，土地利用率高；⑤低浓度适应性强：进水BOD₅低于50mg/L时仍可稳定运行，适合微污染水处理和污水深度处理。4.答：①温度：中温消化最适温度33~35℃，高温消化最适温度50~55℃，温度波动超过±2℃会显著降低产气效率；②pH值：产甲烷菌最适pH为7.0~7.8，系统整体pH需维持在6.5~8.2，避免有机酸积累导致酸化；③有机负荷：中温消化挥发性固体容积负荷控制在0.6~1.5kgVS/(m³·d)，负荷过高会导致有机酸积累抑制产甲烷菌；④碳氮比：消化原料C/N控制在(20~30):1，碳氮比过低会导致氨氮积累，过高则碳源不足、产气率低；⑤搅拌：充分搅拌可避免浮渣层和沉积层形成，保证污泥与微生物充分接触，提高消化效率；⑥有毒物质：重金属、硫化物、高浓度氨氮等会抑制产甲烷菌活性，需严格控制进水浓度。5.答：①原理：在高于溶液渗透压的压力作用下，水分子选择性透过半透膜，溶解性盐类、有机物、微生物等被截留在浓水侧，实现污水的深度净化，出水可满足工业回用、市政杂用等需求。②污染控制措施：预处理：设置砂滤、活性炭过滤、超滤等单元，降低进水悬浮物、COD和微生物含量，控制进水污染指数SDI≤5；阻垢剂投加：投加专用阻垢剂，避免钙镁离子在膜表面结垢；定期清洗：根据膜压差和产水量变化，定期采用酸碱清洗、氧化性清洗去除膜面污染物；运行控制：回收率控制在60%~75%，避免浓水侧污染物浓度过高引发结垢和污染。六、计算题解：（1）BOD₅去除总量=Q×(S₀-Sₑ)=25000m³/d×(220-10)×10⁻³kg/m³=5250kg/d容积负荷Nv=BOD₅去除总量/V=5250kg/d÷6000m³=0.88kgBOD₅/(m³·d)挥发性污泥浓度Xv=X×0.75=3200mg/L×0.75=2400mg/L=2.4kg/m³污泥负荷Ns=BOD₅去除总量/(V×Xv)=5250÷(6000×2.4)=0.36kgBOD₅/(kgVSS·d)（2）剩余污泥量ΔX=Y×BOD₅去除总量-Kd×V×Xv=0.5×5250-0.05×6000×2.4=2625-720=1905.00kgVSS/d（3）污泥龄SRT=(V×Xv)/ΔX=(6000×2.4)/1905≈7.56d七、案例分析题答：（1）原有工艺无法脱氮除磷的原因：①普通活性污泥法污泥龄一般为3~5d，无法满足硝化菌的生长需求（硝化菌世代时间长，SRT≥10d才能实现稳定硝化），因此氨氮无法达标；②无厌氧、缺氧功能单元，无法实现聚磷菌厌氧释磷、反硝化菌脱氮的反应过程，氮磷无法被有效去除；③运行参数未针对脱氮除磷优化，溶解氧、碳源分配无法满足功能微生物的代谢需求。（2）改造方案：将原有普通活性污泥曝气池改造为A²/O工艺，二沉池后新增“混凝沉淀+V型滤池”深度处理单元。各单元功能：①厌氧池：HRT=1h，聚磷菌在此释放磷、吸收易降解VFA，为后续好氧吸磷提供条件；②缺