供水处理考试题及答案

供水处理考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在水的混凝过程中，主要作用是压缩双电层、吸附电中和的混凝剂是（）。A.聚合氯化铝B.三氯化铁C.硫酸铝D.阳离子型聚合物2.平流沉淀池的设计，主要依据的沉淀类型是（）。A.自由沉淀B.絮凝沉淀C.成层沉淀D.压缩沉淀3.普通快滤池反冲洗时，通常采用的膨胀率范围是（）。A.10%-20%B.20%-30%C.30%-50%D.50%-70%4.理想沉淀池的沉淀效率与下列哪项因素无关？（）A.沉淀池表面积B.处理水量C.颗粒沉速D.沉淀池深度5.氯消毒时，为保证持续的消毒能力，并抑制水中残存细菌的再度繁殖，管网中需维持一定的（）。A.总氯B.化合性余氯C.游离性余氯D.需氯量6.活性污泥法处理系统中，污泥龄（θc）是指（）。A.曝气池内活性污泥总量与每日排放的污泥量之比B.曝气池内活性污泥总量与每日增长的污泥量之比C.曝气池容积与每日进水量之比D.活性污泥在曝气池内的平均停留时间7.衡量活性污泥沉降浓缩性能的指标是（）。A.MLSSB.MLVSSC.SVID.BOD58.生物脱氮过程中，硝化作用的主要产物是（）。A.N2B.NO2-C.NO3-D.NH4+9.在厌氧消化过程中，将复杂有机物转化为有机酸和醇类的主要微生物类群是（）。A.水解发酵细菌B.产氢产乙酸菌C.产甲烷菌D.同型产乙酸菌10.高负荷生物滤池的典型特征是（）。A.滤料粒径小，水力负荷低B.滤料粒径大，水力负荷高C.采用回流措施，BOD负荷高D.生物膜厚，易堵塞11.污泥含水率从99%降至96%，其体积减少为原来的（）。A.1/4B.1/3C.1/2D.3/412.下列哪种膜分离过程所需的操作压力最高？（）A.微滤B.超滤C.纳滤D.反渗透13.在水的碱度测定中，用甲基橙作指示剂滴定至终点时，所测得的是（）。A.总碱度B.酚酞碱度C.苛性碱度D.碳酸盐碱度14.城市污水经二级生化处理后，出水中的主要污染物通常是（）。A.悬浮固体和有机物B.氮和磷C.重金属D.病原微生物15.《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准规定的化学需氧量（COD）最高允许排放浓度是（）。A.50mg/LB.60mg/LC.100mg/LD.120mg/L16.曝气设备的主要作用不包括（）。A.向混合液供氧B.防止活性污泥沉淀C.降低水温D.使混合液充分混合17.下列哪种构筑物通常不属于城市污水处理厂的预处理单元？（）A.格栅B.沉砂池C.初沉池D.调节池18.表示水中有机物被好氧微生物氧化分解所消耗的氧量的指标是（）。A.CODB.BODC.TOCD.TOD19.在混凝过程中，混合阶段要求（）。A.快速剧烈，时间短B.慢速柔和，时间长C.中速搅拌，时间适中D.静置沉淀20.A2/O工艺中，各池子的功能顺序正确的是（）。A.厌氧-缺氧-好氧B.缺氧-厌氧-好氧C.好氧-缺氧-厌氧D.厌氧-好氧-缺氧二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.影响混凝效果的主要因素包括（）。A.水温B.水的pH值C.水力条件D.水中杂质成分与浓度E.混凝剂种类与投加量2.滤池反冲洗的目的是（）。A.清除截留在滤料层中的杂质B.恢复滤池的过滤能力C.增加滤料层的含污能力D.使滤料层重新按粒径分级E.降低过滤水头损失3.活性污泥法运行中可能出现的异常现象有（）。A.污泥膨胀B.污泥上浮C.泡沫问题D.污泥解体E.污泥腐化4.污水深度处理中，常用的脱氮方法有（）。A.折点加氯法B.空气吹脱法C.生物硝化-反硝化D.离子交换法E.化学沉淀法5.污泥处理与处置的主要单元过程包括（）。A.浓缩B.稳定C.调理D.脱水E.最终处置（填埋、焚烧、土地利用等）三、填空题（每空1分，共15分）1.胶体颗粒稳定的主要原因是__________和__________。2.过滤的机理主要包括__________、__________、__________和__________。3.活性污泥法处理系统的基本组成包括__________、__________、__________、__________和__________。4.生物脱氮过程包括__________和__________两个步骤。5.污泥厌氧消化分为__________、__________和__________三个阶段。6.衡量曝气设备性能的指标主要有__________和__________。四、判断题（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.水的硬度主要是指水中钙、镁离子的总浓度。（）2.平流沉淀池的长宽比不宜小于4，长深比不宜小于10。（）3.滤池的滤速越大，过滤周期越长。（）4.氯胺消毒的持久性比游离氯强，但消毒效果不如游离氯迅速。（）5.活性污泥法中，污泥负荷（Ns）越高，表明单位质量污泥承受的有机物量越多，处理效率通常也越高。（）6.生物膜法与活性污泥法一样，同属于悬浮生长型生物处理技术。（）7.厌氧生物处理过程中产生的沼气主要成分是甲烷和二氧化碳。（）8.污泥比阻是衡量污泥脱水性能的指标，比阻越大，脱水性能越好。（）9.超滤膜可以截留水中的大部分离子。（）10.水体富营养化的主要限制性营养元素是氮和磷。（）五、简答题（每题5分，共25分）1.简述理想沉淀池的基本假设，并写出其表面负荷（溢流率）的计算公式及物理意义。2.简述活性污泥法系统中，二次沉淀池的作用。3.简述生物脱氮的基本原理（硝化与反硝化过程）。4.列举三种常用的污泥脱水方法，并简述其基本原理。5.简述城市污水三级处理（深度处理）的主要目的和常用工艺单元。六、计算题（每题10分，共20分）1.某水厂设计规模为50000m³/d，自用水系数取5%。采用混凝沉淀工艺，设计混凝剂（以Al2(SO4)3计）最大投加量为30mg/L，药溶液浓度按10%配制。试计算：（1）设计处理水量（包括自用水量）；（2）每日混凝剂的最大投加量（以纯Al2(SO4)3计，kg/d）；（3）若每日配制两次药液，则每次配制药液的体积（按有效成分计，m³）。2.某城市污水处理厂采用传统活性污泥法，曝气池有效容积V=8000m³，混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=3000mg/L，混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）与MLSS之比为0.75，进水流量Q=40000m³/d，进水BOD5浓度S0=200mg/L，出水BOD5浓度Se=20mg/L。试计算：（1）污泥负荷（Ns，kgBOD5/kgMLVSS·d）；（2）污泥龄（θc，d）。七、综合分析题（每题15分，共30分）1.某北方城市自来水厂以水库水为水源，原水具有低温（冬季水温接近0-2℃）、低浊、高藻（夏秋季）的特点。该水厂现有工艺为：原水→管式静态混合器→网格絮凝池→斜管沉淀池→V型滤池→氯消毒→清水池→管网。运行中发现以下问题：①冬季混凝效果差，絮体细小松散，沉淀池出水浊度偏高；②夏秋季藻类大量繁殖，堵塞絮凝池网格和斜管，滤池过滤周期显著缩短，且出水有异味。请针对上述两个问题，分别分析其产生的主要原因，并提出具体可行的解决措施或工艺强化方案。2.某工业园区污水处理厂主要接收印染、化工等企业排放的工业废水，与部分生活污水混合处理。设计采用“调节池→水解酸化池→A/O工艺（缺氧/好氧）→二沉池”的主体工艺，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。实际运行一段时间后，发现系统处理效果不稳定，具体表现为：①好氧池污泥颜色发黑，沉降性能变差（SVI偏高），出水COD和色度时有超标；②二沉池表面常有浮泥，出水悬浮物（SS）升高；③总氮去除率低于设计要求。请结合该厂进水特性和工艺特点，分析可能导致上述三个问题的原因，并系统性地提出工艺调整和运行优化的建议。参考答案及评分标准一、单项选择题1.D2.B3.C4.D5.C6.A7.C8.C9.A10.C11.A12.D13.A14.B15.A16.C17.C18.B19.A20.A二、多项选择题1.ABCDE2.ABDE3.ABCDE4.ABCD5.ABCDE三、填空题1.布朗运动，胶体颗粒间的静电斥力（或“电性斥力”）2.机械筛滤（或“阻力截留”），沉淀作用，吸附作用（或“接触絮凝”），（注：前三项为常见答案，第四空可填“动力作用”等，答对三个主要机理即可）3.曝气池，二次沉淀池，污泥回流系统，剩余污泥排放系统，曝气系统4.硝化，反硝化5.水解酸化（或“水解发酵”），产氢产乙酸，产甲烷6.氧转移效率，充氧能力（或“动力效率”）四、判断题1.√2.×（长宽比不宜小于4，长深比不宜小于8）3.×4.√5.×6.×7.√8.×9.×10.√五、简答题1.基本假设：（1）沉淀区内水流沿水平方向均匀流动，过水断面上各点流速相同；（2）悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，沉速固定；（3）颗粒沉到池底即认为被去除。（3分）表面负荷q0=Q/A（1分）。其物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，或可理解为颗粒沉速u0。当颗粒沉速u0≥q0时，该颗粒能被100%去除。（1分）2.（1）进行泥水分离，保证出水清澈；（2）对分离后的污泥进行一定程度的浓缩；（3）储存污泥，为污泥回流和剩余污泥排放提供缓冲。（答对一点得2分，两点得4分，三点得5分）3.生物脱氮包括硝化和反硝化两个过程。（1分）硝化：在好氧条件下，氨氮（NH4+）在亚硝化菌作用下被氧化为亚硝酸盐（NO2-），再在硝化菌作用下进一步氧化为硝酸盐（NO3-）。（2分）反硝化：在缺氧条件下，反硝化菌利用有机物作为碳源和电子供体，将硝酸盐（NO3-）和亚硝酸盐（NO2-）还原为氮气（N2）释放到大气中。（2分）4.（1）自然干化：利用蒸发、渗透等自然作用脱水；（2）机械脱水：利用压滤、离心等机械设备，通过压力差、离心力等物理作用脱水；（3）热干化：通过加热蒸发水分。（每点说出方法得1分，简述原理得约0.5分，共5分）5.主要目的：进一步去除二级处理未能完全去除的污染物，如悬浮物、难降解有机物、氮、磷、病原体等，以满足更高标准的排放要求或回用要求。（2分）常用工艺单元：混凝沉淀、过滤（砂滤、膜过滤等）、活性炭吸附、高级氧化、生物脱氮除磷（如BAF、反硝化滤池等）、消毒（臭氧、紫外等）。（答出任意三个单元得3分）六、计算题1.解：（1）设计处理水量Q=50000×(1+5%)=52500m³/d（3分）（2）每日混凝剂最大投加量W=52500m³/d×30g/m³×10⁻³kg/g=1575kg/d（以纯Al2(SO4)3计）（3分）（3）每次配制药液体积（有效成分）V药=(1575kg/d/2)/(1000kg/m³×10%)=7.875m³（4分）答：（略）2.解：（1）MLVSS浓度Xv=0.75×3000mg/L=2250mg/L=2.25kg/m³每日去除的BOD5量ΔS=Q(S0-Se)=40000m³/d×(0.2-0.02)kg/m³=7200kgBOD5/d曝气池内MLVSS总量=V×Xv=8000m³×2.25kg/m³=18000kg污泥负荷Ns=(QS0)/(VXv)=(40000×0.2)/(8000×2.25)≈0.44kgBOD5/(kgMLVSS·d)（或Ns=ΔS/(VXv)=7200/18000=0.4kgBOD5/(kgMLVSS·d)，两种算法均可，5分）（2）污泥产率系数Y取0.6kgMLVSS/kgBOD5（或根据题目暗示MLVSS/MLSS=0.75，可近似计算，若未说明，此值为常用经验值）每日污泥增长量ΔX=YQ(S0-Se)=0.6×7200kg/d=4320kgMLVSS/d污泥龄θc=(VXv)/ΔX=18000kg/4320kg/d≈4.17d（5分）答：（略）七、综合分析题1.问题①分析：低温低浊水难处理的主要原因：a.水温低，水的粘度增大，布朗运动减弱，颗粒碰撞几率下降；b.水温低，混凝剂水解反应速度慢，形成的絮凝体结构松散、细小；c.低浊度意味着水中可供混凝剂吸附的颗粒核心少，絮体不易长大。（3分）解决措施：a.优选混凝剂：可采用低温下活性高的聚合氯化铝（PAC）或复合铁盐，或投加助凝剂（如活化硅酸、PAM）；b.调整工艺参数：适当增加混凝剂投加量，延长絮凝时间，降低絮凝速度梯度G值；c.强化絮凝：可采用机械絮凝替代或辅助网格絮凝，改善絮体形成条件；d.后续保障：确保沉淀池运行稳定，必要时可投加微砂等加重剂强化沉淀。（3分，答出三点即可）问题②分析：高藻水问题主要原因：a.藻类细胞密度小，难沉淀；b.藻类分泌物增加水中有机物和嗅味物质；c.藻类及其代谢产物易堵塞网格和斜管，增加滤池负荷；d.部分藻类细胞带负电，与混凝剂作用需调整pH。（3分）解决措施：a.预处理：可在取水口投加除藻剂（如硫酸铜，需慎用）或采用气浮预处理替代沉淀；b.强化混凝：调整pH至铝盐或铁盐的最佳除藻范围（通常偏酸性），投加粉末活性炭（PAC）吸附嗅味物质和部分藻毒素；c.过滤优化：加强滤池反冲洗，必要时在滤前投加氧化剂（如预氯化、臭氧、高锰酸钾）杀藻或改善过滤性；d.深度处理：增设活性炭滤池或臭氧-生物活性炭工艺去除异味。（3分，答出三点即可）综合管理：建立原水藻类监测预警系统。（1分）2.问题①分析：污泥发黑、沉降性差、COD色度去除不稳定。原因：a.进水含有难降解、有毒性的工业废水（如印染废水中的染料、助剂，化工废水中的有毒有机物），抑制好氧微生物活性，导致污泥中毒或活性受抑；b.进水水质水量波动大，调节池均质均量效果不佳，冲击好氧系统；c.水解酸化池运行效果不理想，未能将大分子难降解有机物有效转化为易降解的小分子物质；d.可能存在溶解氧（DO）控制不当，长期偏低导致污泥厌氧发黑，或过高导致污泥老化。（4分）问题②分析：二沉池浮泥、出水SS高。原因：a.好氧