水处理考试题及答案

水处理考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.下列指标中，不属于污水物理性质指标的是（）。A.温度B.色度C.浊度D.化学需氧量（COD）答案：D2.在理想沉淀池中，决定颗粒去除效率的关键参数是（）。A.池深B.池长C.颗粒沉速D.水平流速答案：C3.活性污泥法处理系统中，混合液悬浮固体浓度（MLSS）通常不包括（）。A.具有代谢功能的活性微生物B.微生物自身氧化的残留物C.吸附在污泥上的有机和无机物D.原水中的溶解性无机盐答案：D4.下列消毒方法中，持续消毒能力最强的是（）。A.紫外线消毒B.臭氧消毒C.液氯消毒D.氯胺消毒答案：D5.胶体颗粒能稳定存在于水中的主要原因是（）。A.布朗运动B.胶体颗粒带电C.溶剂化作用D.以上都是答案：D6.在水的混凝过程中，压缩双电层作用主要适用于（）。A.有机高分子絮凝剂B.铝盐、铁盐混凝剂C.微生物絮凝剂D.所有类型的混凝剂答案：B7.滤池反冲洗时，滤料层膨胀率通常控制在（）。A.10%-20%B.20%-30%C.40%-50%D.60%-70%答案：C8.厌氧消化过程依次经历的四个阶段是（）。A.水解、酸化、产氢产乙酸、产甲烷B.酸化、水解、产甲烷、产氢产乙酸C.产甲烷、水解、酸化、产氢产乙酸D.水解、产甲烷、产氢产乙酸、酸化答案：A9.衡量曝气设备性能的指标“氧转移效率”是指（）。A.转移到混合液中的氧量与供给的氧量之比B.转移到混合液中的氧量与标准状态下氧量之比C.供给的氧量与混合液需氧量之比D.标准状态下氧量与混合液实际溶解氧量之比答案：A10.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.有机物氧化答案：A11.污泥含水率从99%降至96%，其体积变为原来的（）。A.1/4B.1/3C.1/2D.3/4答案：A12.下列膜分离技术中，操作压力最高的是（）。A.微滤（MF）B.超滤（UF）C.纳滤（NF）D.反渗透（RO）答案：D13.水体富营养化的主要限制性因子通常是（）。A.氮和磷B.碳和氮C.碳和磷D.硫和铁答案：A14.曝气沉砂池与平流沉砂池相比，主要优点是（）。A.构造简单B.能耗低C.能去除砂粒上的有机物D.占地面积小答案：C15.高负荷生物滤池与普通生物滤池的主要区别在于（）。A.滤料粒径更大B.水力负荷和有机负荷更高C.采用自然通风D.采用单级处理答案：B16.在离子交换工艺中，表示树脂工作交换容量的单位是（）。A.g/LB.mol/LC.mmol/g（干树脂）D.L/h答案：B17.电渗析脱盐的基本原理是利用（）。A.离子交换膜的选择透过性B.半透膜的渗透压差C.电场作用下离子的定向迁移D.A和C答案：D18.污泥厌氧消化中，中温消化的适宜温度范围是（）。A.10-20℃B.20-30℃C.30-38℃D.50-55℃答案：C19.下列水处理方法中，属于物理化学法的是（）。A.活性污泥法B.混凝沉淀C.生物滤池D.土地处理答案：B20.总大肠菌群作为粪便污染指示菌的主要依据不包括（）。A.数量多，易于检出B.抵抗力强于病原菌C.与病原菌的去除规律完全一致D.检验方法简便答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.影响平流式沉淀池沉淀效率的主要因素有（）。A.颗粒沉速B.水平流速C.池深D.进水均匀性E.出水堰负荷答案：A,B,D,E2.活性污泥法运行中，可能引起污泥膨胀的原因有（）。A.溶解氧不足B.营养物缺乏（N、P）C.pH值过低D.水温过高E.负荷过低，导致丝状菌过度生长答案：A,B,C,E3.水的软化方法主要有（）。A.离子交换法B.药剂软化法（如石灰苏打法）C.膜分离法（如反渗透）D.蒸馏法E.曝气法答案：A,B,C4.下列属于污水深度处理或回用处理单元的有（）。A.混凝沉淀B.过滤C.活性炭吸附D.消毒E.膜生物反应器（MBR）答案：A,B,C,D,E5.厌氧生物处理的主要优点包括（）。A.能耗低B.产泥量少C.可回收沼气能源D.对营养物需求高E.能处理高浓度有机废水答案：A,B,C,E6.混凝剂投加量通过烧杯试验确定，试验考察的主要指标有（）。A.浊度去除率B.色度去除率C.絮体大小和沉降性能D.出水pH值E.耗氧量去除率答案：A,B,C,D7.污泥处置的最终途径通常包括（）。A.卫生填埋B.土地利用（农用、园林绿化）C.焚烧D.建筑材料利用E.直接排入水体答案：A,B,C,D8.影响氯消毒效果的主要因素有（）。A.投加量（或余氯量）B.接触时间C.pH值D.水温E.水中氨氮含量答案：A,B,C,D,E9.曝气设备的主要作用有（）。A.向混合液供氧B.防止活性污泥沉淀C.促进有机物与微生物接触D.调节水温E.去除二氧化碳答案：A,B,C10.表征水体有机污染的综合指标有（）。A.化学需氧量（COD）B.生化需氧量（BOD）C.总有机碳（TOC）D.悬浮固体（SS）E.氨氮（NH₃-N）答案：A,B,C三、填空题（每空1分，共20分）1.格栅按栅条间隙大小可分为粗格栅、中格栅和______。答案：细格栅2.沉淀池根据池内水流方向，可分为平流式、竖流式、______和斜板（管）式。答案：辐流式3.在过滤过程中，当水头损失达到允许值或出水浊度超过规定值时，滤池需进行______操作。答案：反冲洗4.活性污泥法处理系统的基本组成包括曝气池、______、污泥回流系统和剩余污泥排放系统。答案：二沉池（二次沉淀池）5.污泥体积指数（SVI）是指混合液静置______分钟后，每克干污泥所形成的污泥体积，单位是mL/g。答案：306.生物脱氮过程包括硝化和反硝化，硝化是______在好氧条件下被氧化为硝酸盐的过程。答案：氨氮（或NH₄⁺）7.混凝机理主要包括压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和______。答案：网捕卷扫8.水的pH值对氯消毒效果影响显著，当pH值升高时，次氯酸（HClO）浓度______，消毒效果减弱。答案：降低（或减少）9.膜生物反应器（MBR）是______技术与膜分离技术相结合的高效废水处理系统。答案：生物处理（或活性污泥法）10.污泥浓缩的目的是______，减少后续处理单元的体积负荷。答案：减容（或减少污泥体积/去除水分）11.厌氧消化产生的沼气主要成分是甲烷和______。答案：二氧化碳（CO₂）12.离子交换树脂的______过程是指用高浓度再生剂溶液恢复树脂交换能力的过程。答案：再生13.在给水处理中，通常将混凝、沉淀、______称为常规处理工艺。答案：过滤14.水体中溶解氧（DO）的饱和浓度随水温升高而______。答案：降低（或减少）15.衡量曝气设备性能的指标，除了氧转移效率，还有______。答案：充氧能力（或动力效率）16.城市污水经二级处理后，BOD₅和SS的典型去除率可达到______%以上。答案：85（或90）17.超滤（UF）膜能截留的物质主要是大分子、胶体和______。答案：悬浮物18.污泥焚烧前通常需进行______处理，以降低含水率，减少能耗。答案：干化19.折点加氯消毒中，当加氯量超过折点后，水中余氯主要以______形式存在。答案：自由性余氯（或游离氯）20.生物除磷是利用______在厌氧条件下释放磷，在好氧条件下过量吸收磷的原理。答案：聚磷菌（或PAOs）四、简答题（每题5分，共30分）1.简述理想沉淀池的基本假设。答案：理想沉淀池的基本假设包括：（1）颗粒处于自由沉淀状态，沉淀过程中颗粒的大小、形状和密度不变；（2）水流沿水平方向均匀流动，过水断面上各点流速相同；（3）颗粒沉到池底即认为被去除，不再浮起；（4）进水中的颗粒浓度在沉淀池入口断面上均匀分布。2.说明活性污泥法系统中，污泥回流的作用。答案：污泥回流的主要作用有：（1）维持曝气池内维持生物处理所需的、相对稳定的混合液悬浮固体浓度（MLSS），保证足够的微生物量；（2）回流污泥中含有大量活性微生物，可促进污水中有机物的快速降解；（3）回流污泥中的微生物已适应原污水水质，提高了系统的处理效率和稳定性；（4）通过调节回流比，可以改变系统的污泥龄，从而影响处理效果和污泥性质。3.列举三种控制水体富营养化的方法。答案：（1）外源控制：对排入水体的污水进行深度处理，特别是强化脱氮除磷；控制农田面源污染，如合理施肥。（2）内源控制：对底泥进行疏浚，清除内源性营养盐；采用化学沉淀法（如投加铝盐、铁盐）固定底泥中的磷。（3）生态修复：种植水生植物吸收营养盐；放养滤食性鱼类（如鲢、鳙）控制藻类；人工曝气复氧改善水体环境。4.简述厌氧生物处理的三个阶段（不包含水解阶段）及其主要产物。答案：（1）产酸发酵阶段（酸化阶段）：兼性菌和厌氧菌将大分子有机物发酵转化为小分子的挥发性脂肪酸（VFA）、醇类、乳酸、二氧化碳和氢气等。（2）产氢产乙酸阶段：专性的产氢产乙酸菌将上一阶段产生的丙酸、丁酸等中间产物转化为乙酸、氢气和二氧化碳。（3）产甲烷阶段：严格厌氧的产甲烷菌利用乙酸、氢气和二氧化碳等，最终转化为甲烷和二氧化碳。5.说明混凝过程中“凝聚”和“絮凝”两个概念的区别。答案：“凝聚”和“絮凝”是混凝过程的两个阶段。“凝聚”是指通过投加混凝剂，使水中胶体脱稳并聚集形成微小絮粒的过程，该过程瞬间完成，主要机理是压缩双电层和吸附电中和。“絮凝”是指脱稳的胶体或微小絮粒在流体动力作用下，通过碰撞聚集形成更大、更密实、易于沉降的絮凝体（矾花）的过程，该过程需要一定的时间和适当的搅拌强度，主要机理是吸附架桥和网捕卷扫。6.比较紫外线消毒与液氯消毒的主要优缺点。答案：紫外线消毒优点：消毒速度快，效率高；不产生有毒副产物；不影响水的物理化学性质；操作安全，无化学品运输储存风险。缺点：无持续消毒能力；对水的浊度和透光率要求高；设备维护和电耗成本较高。液氯消毒优点：具有持续消毒能力；技术成熟，成本相对较低；消毒效果可靠。缺点：可能产生三卤甲烷等有害消毒副产物；氯气有毒，存在运输和储存的安全风险；对某些病原体（如隐孢子虫）灭活效果较差；残余氯可能对水生生物有害。五、计算题（每题10分，共20分）1.某城市污水处理厂设计流量Q=50000m³/d，原污水BOD₅浓度S₀=200mg/L，要求处理后出水BOD₅浓度Sₑ≤20mg/L。拟采用活性污泥法，曝气池混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）X=2500mg/L，污泥负荷率Ns取0.3kgBOD₅/(kgMLVSS·d)。请计算：（1）曝气池有效容积V（m³）；（2）水力停留时间HRT（h）。答案：（1）计算每日需处理的BOD₅总量：W=Q×(S₀-Sₑ)=50000m³/d×(200-20)mg/L×10⁻³kg/(mg/L·m³)=50000×180×10⁻³=9000kgBOD₅/d根据污泥负荷公式：Ns=W/(X*V)则曝气池有效容积V=W/(Ns*X)=9000kg/d/[0.3kg/(kg·d)×2500mg/L×10⁻³kg/(mg/L·m³)]=9000/(0.3×2.5)=9000/0.75=12000m³（2）计算水力停留时间：HRT=V/Q=12000m³/50000m³/d=0.24d=0.24×24h=5.76h答：曝气池有效容积为12000m³，水力停留时间为5.76小时。2.某水厂采用平流式沉淀池，设计流量Q=0.8m³/s，表面负荷q=1.5m³/(m²·h)，沉淀池长宽比取4:1。请计算：（1）沉淀池表面积A（m²）；（2）沉淀池有效长度L（m）和宽度B（m）。答案：（1）计算沉淀池表面积：由表面负荷q=Q/A，得A=Q/qQ=0.8m³/s=0.8×3600m³/h=2880m³/hA=2880m³/h/1.5m³/(m²·h)=1920m²（2）计算沉淀池长和宽：设沉淀池宽度为B，则长度L=4B沉淀池面积A=L×B=4B×B=4B²则4B²=1920m²B²=480m²B=√480≈21.91mL=4B≈4×21.91=87.64m答：沉淀池表面积约为1920m²，有效长度约为87.64m，宽度约为21.91m。六、综合应用题（每题20分，共40分）1.【案例分析题】某城镇污水处理厂采用传统活性污泥法工艺，近期运行出现以下问题：二沉池表面有大量深黑色污泥上浮，伴有气泡和恶臭；出水水质恶化，SS和BOD₅超标；曝气池内泡沫增多，呈褐色、粘稠状。请分析：（1）该厂活性污泥系统可能出现了什么异常现象？导致该现象的主要原因有哪些？（2）针对上述现象，可采取哪些调控措施来恢复系统正常运行？答案：（1）该厂活性污泥系统可能出现了“污泥腐化”或“污泥上浮”现象，并伴有污泥膨胀或泡沫问题。主要原因分析如下：①二沉池污泥上浮、发黑、恶臭：最可能的原因是二沉池内污泥停留时间过长，发生厌氧消化，产生甲烷、硫化氢等气体，附着在污泥絮体上，导致污泥上浮。可能由于排泥不畅、排泥量不足或二沉池设计/运行不当（如刮泥机故障）造成。②出水SS和BOD₅超标：与污泥上浮直接相关，大量污泥随出水流失。也可能因曝气池运行异常（如污泥膨胀、中毒等）导致污泥沉降性能变差，影响二沉池固液分离效果。③曝气池泡沫增多、呈褐色粘稠状：这是典型的“诺卡氏菌”等丝状菌或放线菌过度生长引起的泡沫，常与污泥膨胀伴随发生。可能的原因包括：污泥龄过长；负荷过低；进水含有大量油脂或洗涤剂；pH、温度、营养等环境条件不适。（2）可采取的调控措施：①针对二沉池污泥上浮：加强二沉池排泥，确保污泥及时排出，防止厌氧；检查并修复刮泥设备；可临时增加二沉池出水堰的撇渣或浮渣清除频率。②针对出水超标和污泥性能问题：加大剩余污泥排放量，缩短污泥龄，抑制丝状菌生长；适当提高曝气池的有机负荷（如果进水浓度低，可考虑部分超越）；确保曝气池溶解氧充足（通常维持在2-4mg/L），防止因缺氧导致丝状菌优势生长；检查进水水质，排查是否有有毒物质抑制了菌胶团细菌。③针对泡沫问题：喷洒水或消泡剂进行物理消泡（治标）；调整工艺参数（如排泥）从根本上控制丝状菌（治本）；若因进水含有大量油脂或表面活性剂，需加强预处理。④加强运行监测：增加对SV30、SVI、镜检、DO、pH等指标的监测频率，及时掌握污泥状态。2.【工艺设计分析题】某工业园区需建设一座废水处理站，设计流量为2000m³/d，进水水质如下：CODcr=1500mg/L，BOD₅=800mg/L，SS=500mg/L，NH₃-N=80mg/L，TP=15mg/L，pH=6-9。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，即CODcr≤50mg/L，BOD₅≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH₃-N≤5（8）mg/L，TP≤0.5mg/L。请：（1）分析该废水水质特点及处理难点。（2）设计一套合理的处理工艺流程（用框图表示），并简要说明各主要单元的作用。答案：（1）水质特点及处理难点分析：①该废水属于中等浓度有机废水，COD和BOD₅浓度较高，可生化性较好（BOD₅/COD≈0.53）。②含有较高浓度的氨氮和总磷，需要进行生物脱氮除磷。③出水标准非常严格，尤其对TP（≤0.5mg/L）和NH₃-N（≤5mg/L）要求高，需要高效的生物脱氮除磷工艺和可能的深度处理单元。④处理难点在于：需要同时高效去除有机物、氮和磷，对工艺选择和运行控制要求高；达到一级A标准，特别是TP指标，通常需要化学除磷作为保障；高氨氮的完全硝化需要足够的碱度和曝气。（2）推荐处理