工业废水处理工(高级)理论考试题及答案

工业废水处理工(高级)理论考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在工业废水处理中，用于表征废水中有机物含量的综合指标，不包括以下哪一项？A.化学需氧量(COD)B.总有机碳(TOC)C.悬浮固体(SS)D.生化需氧量(BOD)答案：C2.活性污泥法处理系统中，污泥体积指数(SVI)的适宜范围通常是多少？A.50-150mL/gB.200-300mL/gC.300-400mL/gD.小于50mL/g答案：A3.下列哪种方法不属于物理法处理工业废水？A.格栅过滤B.沉淀C.混凝D.离心分离答案：C4.厌氧消化过程中，产甲烷菌最适宜的pH值范围是？A.5.5-6.5B.6.8-7.2C.7.5-8.5D.4.0-5.0答案：B5.采用芬顿(Fenton)试剂法处理难降解有机废水时，其核心反应机理是利用什么产生强氧化性的羟基自由基？A.臭氧在碱性条件下的分解B.过氧化氢在二价铁离子催化下的分解C.紫外光激发二氧化钛D.高锰酸钾在酸性条件下的氧化答案：B6.电镀废水中的六价铬，通常采用哪种方法将其还原为毒性较低的三价铬后再沉淀去除？A.离子交换法B.电解法C.化学还原法（如亚硫酸盐还原）D.活性炭吸附法答案：C7.在UASB（上流式厌氧污泥床）反应器中，实现污泥颗粒化的主要意义在于？A.提高反应器的美观度B.增强污泥的沉降性能，防止污泥流失C.降低反应器的建设成本D.提高废水的pH值答案：B8.膜生物反应器(MBR)工艺中，膜组件的主要作用相当于传统活性污泥法中的哪个单元？A.曝气池B.二沉池C.格栅D.污泥浓缩池答案：B9.下列哪种离子不是导致废水硬度的主要成分？A.Ca²⁺B.Mg²⁺C.Na⁺D.以上都是答案：C10.对高浓度有机废水进行厌氧处理时，通常需要监测的抑制性物质是？A.硫酸盐B.氨氮C.挥发性脂肪酸(VFA)D.以上都是答案：D11.曝气设备的主要作用不包括？A.向水中充氧B.防止活性污泥沉淀C.降低水温D.使混合液处于剧烈搅动状态答案：C12.衡量曝气设备性能的重要指标是？A.充氧能力与动力效率B.设备价格与寿命C.外形尺寸与重量D.噪音与振动大小答案：A13.污泥厌氧消化过程中，水解酸化阶段的主要产物是？A.甲烷和二氧化碳B.有机酸、醇类等C.氨氮和硫化氢D.稳定的腐殖质答案：B14.在混凝过程中，压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种机理，主要与投加的哪种药剂有关？A.助凝剂B.絮凝剂C.混凝剂D.消毒剂答案：C15.反渗透(RO)膜分离技术，其推动力是？A.浓度差B.电位差C.压力差D.温度差答案：C16.下列哪种废水处理方法可能产生大量污泥？A.化学沉淀法B.活性炭吸附法（再生后）C.吹脱法D.紫外线消毒法答案：A17.生物脱氮过程中，硝化作用是指？A.NO₂⁻或NO₃⁻被还原为N₂的过程B.NH₄⁺被氧化为NO₂⁻和NO₃⁻的过程C.有机氮转化为NH₄⁺的过程D.N₂被固定为有机氮的过程答案：B18.在A²/O工艺中，第一个“A”段（厌氧段）的主要功能是？A.释磷B.硝化C.反硝化D.有机物降解答案：A19.气浮法处理废水，对疏水性强的悬浮物去除效果较好，常通过投加什么来改善亲水性颗粒的去除效果？A.助凝剂B.混凝剂C.浮选剂D.消毒剂答案：B20.危险废物焚烧炉的烟气，必须监测并控制以下哪种重金属的排放浓度？A.铅(Pb)和镉(Cd)B.铁(Fe)和钙(Ca)C.钾(K)和钠(Na)D.铜(Cu)和锌(Zn)答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.高级氧化技术(AOPs)的特点包括？A.能产生羟基自由基(·OH)B.对难降解有机物处理效果好C.通常处理成本较低D.反应速率快，无选择性E.一般不产生二次污染答案：A,B,D2.影响活性污泥法处理效果的主要环境因素有？A.溶解氧(DO)B.水温C.pH值D.营养物质比例（BOD:N:P）E.有毒物质浓度答案：A,B,C,D,E3.工业废水深度处理与回用的常用技术单元包括？A.过滤（砂滤、精密过滤等）B.膜分离（超滤、反渗透等）C.高级氧化D.消毒（臭氧、氯、紫外线等）E.活性炭吸附答案：A,B,C,D,E4.污泥处理与处置的目标是？A.减量化B.稳定化C.无害化D.资源化E.快速化答案：A,B,C,D5.下列哪些指标可以反映废水可生化性的好坏？A.BOD₅/CODcr比值B.CODcr/TOC比值C.混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)D.污泥龄(θc)E.微生物种类答案：A6.在废水生物脱氮除磷工艺中，可能导致除磷效果下降的操作因素有？A.厌氧段存在硝酸盐B.好氧段溶解氧不足C.污泥龄过长D.进水BOD负荷过低E.系统pH值过低或过高答案：A,B,C,D,E7.离子交换法处理废水适用于去除哪些物质？A.重金属离子（Cu²⁺,Ni²⁺等）B.高浓度有机污染物C.氨氮(NH₄⁺)D.放射性物质E.悬浮物答案：A,C,D8.混凝剂的选择需要考虑的因素有？A.废水中胶体及悬浮物的性质与浓度B.废水的pH值和碱度C.水温D.处理工艺及设备条件E.混凝剂的价格与货源答案：A,B,C,D,E9.膜污染是膜分离技术运行中的主要问题，其控制措施可包括？A.对进水进行充分的预处理B.定期进行物理清洗和化学清洗C.控制膜面流速和操作压力D.选用抗污染膜材料E.提高进水温度以降低粘度答案：A,B,C,D10.废水处理系统中，仪表与自动控制的应用可以实现？A.稳定出水水质B.降低能耗和药耗C.减轻劳动强度D.提高系统应对冲击负荷的能力E.实现无人值守答案：A,B,C,D三、填空题（每空1分，共20分）1.活性污泥法正常运行的必要条件是：废水中含有足够的可生物降解有机物、______、______、______以及适宜的环境条件。答案：微生物（活性污泥）、氧气（溶解氧）、营养物质2.混凝过程包括______和______两个阶段。答案：混合、反应（或絮凝）3.厌氧生物处理的三阶段理论是：______、______和______。答案：水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段4.衡量曝气池效能的指标主要有______和______。答案：污泥负荷（Ns或F/M）、容积负荷（Nv）5.污泥脱水常用的方法有______、______和______。答案：自然干化、机械脱水（如带式压滤、离心脱水）、干燥焚烧6.反渗透膜对溶解性盐的脱除率主要取决于______和______。答案：离子价数、离子水合半径（或膜的特性、操作条件等）7.生物脱氮的完整过程包括______、______、______和同化作用。答案：氨化作用、硝化作用、反硝化作用8.在废水监测中，采集具有代表性的水样是获得准确数据的基础，对于稳定排放的废水，常用的采样方式是______。答案：瞬时采样（或时间比例混合采样、流量比例混合采样，根据情况选择一种）9.电渗析技术是利用______的选择透过性，在直流电场作用下使溶液中的离子定向迁移，从而实现溶液的淡化、浓缩或精制。答案：离子交换膜10.《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中，第一类污染物（如总汞、烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并(a)芘、总铍、总银、总α放射性、总β放射性）一律在______采样，其最高允许排放浓度必须达到标准规定。答案：车间或车间处理设施排放口四、简答题（每题5分，共20分）1.简述UASB反应器的基本构造、工作原理及主要优缺点。答案：UASB反应器基本构造包括进水配水系统、反应区（污泥床和污泥悬浮层）、三相分离器（气-液-固分离器）、出水系统和排泥系统。工作原理：废水自下而上通过厌氧污泥床，有机污染物被微生物分解产生甲烷和二氧化碳等沼气，沼气上升产生搅动形成污泥悬浮层。三相分离器将气体、污泥和出水分离，气体被收集，污泥回落至反应区，处理后的水从上部排出。主要优点：污泥浓度高，有机负荷高，水力停留时间短，无需搅拌和填料，能形成具有良好沉降性能的颗粒污泥。主要缺点：启动时间长，对进水水质（如SS、有毒物质）和负荷变化较敏感，设计和运行管理要求高。2.什么是污泥膨胀？简述丝状菌污泥膨胀的主要原因和控制措施。答案：污泥膨胀是指活性污泥沉降性能恶化，污泥体积指数(SVI)异常升高（常超过150mL/g），在二沉池中难以沉淀浓缩，导致出水浑浊、污泥流失的现象。丝状菌过度生长是导致膨胀的主要原因。主要原因包括：进水水质（如低分子量可溶性有机物过多、营养物缺乏特别是N/P不足、pH过低）、运行条件（如低溶解氧、低污泥负荷、进水波动大）等。控制措施：预防为主，控制进水水质，确保营养均衡；调整运行参数，如提高DO浓度，采用推流式曝气，提高污泥负荷；临时应急措施，如投加混凝剂（铁盐、铝盐）或絮凝剂（聚丙烯酰胺），投加氧化剂（氯、过氧化氢）杀灭过量丝状菌；考虑工艺改造，如设置生物选择器。3.列举三种去除废水中重金属离子的化学方法，并简述其基本原理。答案：（1）化学沉淀法：向废水中投加沉淀剂（如氢氧化物、硫化物、碳酸盐等），使重金属离子生成难溶于水的沉淀物，再通过固液分离去除。例如，投加石灰生成金属氢氧化物沉淀。（2）氧化还原法：通过投加氧化剂或还原剂，改变重金属离子的价态，使其转化为易于去除的形式。例如，用还原剂将毒性高的六价铬还原为毒性低的三价铬，再沉淀去除。（3）铁氧体法：在含重金属离子的废水中加入铁盐（如硫酸亚铁），通过控制pH和加热条件，使重金属离子与铁离子形成复合铁氧体晶体沉淀，该沉淀具有磁性，稳定性好。4.简述膜生物反应器(MBR)工艺相对于传统活性污泥法的技术优势，并说明其运行中膜污染控制的主要途径。答案：技术优势：①高效固液分离，出水水质好且稳定，悬浮物和浊度极低，可有效去除细菌、病毒；②反应器内微生物浓度高，容积负荷高，占地面积小；③污泥龄长，有利于增殖缓慢的硝化细菌生长，脱氮效率高，剩余污泥产量少；④运行管理自动化程度高。膜污染控制主要途径：①优化膜组件（如材质、孔径、亲水性）和反应器水力学条件（如曝气冲刷强度）；②对进水进行充分预处理，降低进入膜区的悬浮物和胶体浓度；③采用合理的运行方式，如间歇出水、恒定通量或压力操作；④定期进行维护性清洗（如反冲洗、松弛）和恢复性化学清洗。五、计算题（每题10分，共10分）1.某化工厂废水处理站采用活性污泥法，设计流量Q=5000m³/d，进水BOD₅浓度S₀=300mg/L，要求出水BOD₅浓度Se≤30mg/L。已知：曝气池混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS=2500mg/L，污泥负荷Ns取0.15kgBOD₅/(kgMLVSS·d)。请计算：（1）曝气池的有效容积V。（2）每日产生的剩余污泥量ΔX（以挥发性悬浮固体VSS计，kg/d）。假设污泥产率系数Y=0.6kgVSS/kgBOD₅，内源衰减系数Kd=0.05d⁻¹。（3）污泥龄θc。答案：（1）计算曝气池有效容积V。Ns=Q*(S₀-Se)/(MLVSS*V)V=Q*(S₀-Se)/(MLVSS*Ns)=5000m³/d*(300-30)g/m³/(2500g/m³*0.15d⁻¹)（注意单位换算：1g/m³=1mg/L）=(5000*270)/(2500*0.15)=1,350,000/375=3600m³（2）计算每日剩余污泥量ΔX。ΔX=Y*Q*(S₀-Se)-Kd*MLVSS*V=0.6kgVSS/kgBOD₅*5000m³/d*(0.300-0.030)kg/m³-0.05d⁻¹*2.5kg/m³*3600m³（先将浓度单位统一为kg/m³：300mg/L=0.300kg/m³，30mg/L=0.030kg/m³，MLVSS=2500mg/L=2.5kg/m³）=0.6*5000*0.270-0.05*2.5*3600=0.6*1350-0.05*9000=810-450=360kgVSS/d（3）计算污泥龄θc。θc=(MLVSS*V)/ΔX=(2.5kg/m³*3600m³)/360kg/d=9000kg/360kg/d=25d六、综合分析题（每题10分，共10分）1.某工业园区新建一座综合性废水处理厂，主要接纳园区内食品加工、制药、印染和少量机械加工企业的排水。设计进水水质为：CODcr=1200mg/L，BOD₅=500mg/L，SS=400mg/L，NH₃-N=80mg/L，TP=10mg/L，pH=5-11，色度=300倍，并含有少量难降解有机物和重金属离子。要求出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。请根据以上条件，设计一套合理的处理工艺流程（以框图形式表示），并简要说明各主要单元的作用及选择依据。答案：推荐工艺流程框图：[进水]→1.粗格栅及提升泵房→2.细格栅及曝气沉砂池→3.调节池（兼事故池）→4.初沉池（可选）→5.水解酸化池→6.A²/O生化池（或改良型脱氮除磷工艺）→7.二沉池→8.高级氧化单元（如芬顿氧化）→9.混凝沉淀池→10.砂滤池→11.消毒池（二氧化氯或紫外线）→[达标出水]污泥处理路线：初沉污泥、剩余污泥→污泥浓