2026化学污水处理题库及答案

2026化学污水处理题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.污水物理处理法中，主要去除悬浮物及部分胶体的方法是：A.沉淀法B.气浮法C.筛滤法D.离心分离法答案：A2.下列指标中，能全面反映污水中有机物含量的是：A.BOD₅B.CODC.TOCD.TOD答案：C3.活性污泥法处理系统中，污泥龄（SRT）是指：A.曝气池中活性污泥总量与每日排放的污泥量之比B.曝气池中活性污泥总量与每日增长的污泥量之比C.曝气池中活性污泥总量与每日进入的有机物量之比D.曝气池中活性污泥总量与曝气池有效容积之比答案：A4.厌氧消化过程通常分为四个阶段，其中产甲烷阶段的主要微生物是：A.水解细菌B.产氢产乙酸细菌C.同型产乙酸细菌D.产甲烷菌答案：D5.在混凝过程中，压缩双电层作用机理主要适用于：A.有机高分子混凝剂B.高价金属盐类混凝剂C.微生物絮凝剂D.所有混凝剂答案：B6.生物脱氮过程中，硝化作用的主要产物是：A.N₂B.NO₂⁻C.NO₃⁻D.NH₄⁺答案：C7.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：D8.衡量活性污泥沉降性能的常用指标是：A.MLSSB.MLVSSC.SV₃₀D.SVI答案：D9.高级氧化技术（AOPs）处理难降解有机物的核心是产生：A.羟基自由基（·OH）B.超氧自由基（O₂⁻·）C.氯自由基（Cl·）D.硫酸根自由基（SO₄⁻·）答案：A10.污水消毒方法中，可能产生致癌副产物三卤甲烷的是：A.液氯消毒B.二氧化氯消毒C.臭氧消毒D.紫外线消毒答案：A11.序批式活性污泥法（SBR）的一个完整运行周期通常不包括：A.进水B.曝气C.沉淀D.污泥回流答案：D12.在污水的化学沉淀法中，去除重金属离子（如Cu²⁺、Cd²⁺）最常用的沉淀剂是：A.石灰B.氢氧化钠C.硫化钠D.碳酸钠答案：C13.厌氧生物处理的最终产物主要是：A.CO₂和H₂OB.CO₂和CH₄C.CH₄和NH₃D.H₂S和CH₄答案：B14.曝气设备的主要作用不包括：A.充氧B.搅拌混合C.防止污泥沉淀D.去除泡沫答案：D15.下列哪种物质属于难生物降解有机物？A.葡萄糖B.苯酚C.木质素D.脂肪酸答案：C16.污泥调理中，常用的无机调理剂是：A.聚丙烯酰胺（PAM）B.氯化铁（FeCl₃）C.淀粉衍生物D.壳聚糖答案：B17.污水土地处理系统中，对BOD、SS和病原体去除效果最好的是：A.慢速渗滤系统B.快速渗滤系统C.地表漫流系统D.湿地系统答案：A18.监测水体富营养化的关键指标是：A.溶解氧（DO）B.化学需氧量（COD）C.总氮（TN）和总磷（TP）D.pH值答案：C19.在活性炭吸附中，对分子量较小的有机物吸附效果更好的通常是：A.粉末活性炭（PAC）B.颗粒活性炭（GAC）C.两者的效果无差别D.取决于活性炭的材质答案：A20.下列哪种方法不属于深度处理技术？A.混凝沉淀B.活性炭吸附C.臭氧氧化D.膜分离答案：A二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.影响活性污泥法净化效果的主要环境因素包括：A.溶解氧（DO）B.水温C.pH值D.营养物质比例（BOD₅：N：P）E.有毒物质浓度答案：A,B,C,D,E2.污水中磷的去除方法主要包括：A.化学沉淀法（如投加铝盐、铁盐、石灰）B.生物强化除磷（如A/O,A²/O工艺）C.结晶法（如MAP法）D.离子交换法E.吸附法答案：A,B,C,D,E3.膜生物反应器（MBR）工艺的主要优点有：A.出水水质好，可直接回用B.污泥产量低C.占地面积小D.水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）完全分离E.膜污染问题已彻底解决答案：A,C,D4.下列属于物理化学处理法的有：A.混凝B.吸附C.离子交换D.萃取E.吹脱答案：A,B,C,D,E5.厌氧生物处理与好氧生物处理相比，其主要特点有：A.处理高浓度有机废水效率高B.剩余污泥产量少C.可回收生物能（沼气）D.对营养物需求量少E.启动时间短，运行管理简单答案：A,B,C,D三、填空题（每空1分，共20分）1.格栅按栅条间隙可分为粗格栅（间隙____mm）、中格栅和细格栅（间隙____mm）。答案：40-100，1.5-102.沉淀池根据水流方向可分为平流式、____、____和斜板（管）沉淀池。答案：竖流式，辐流式3.活性污泥法基本流程包括初次沉淀池、____、二次沉淀池以及污泥回流和____系统。答案：曝气池，剩余污泥排放4.生物膜法常见工艺有生物滤池、____、生物转盘和____。答案：生物接触氧化法，生物流化床5.Fenton试剂是由____和____组成的强氧化体系。答案：H₂O₂，Fe²⁺6.污泥含水率从99%降至96%，其体积减少为原来的____。答案：1/4（计算过程：体积比=(100-99)/(100-96)=1/4）7.衡量曝气设备性能的指标主要有____和____。答案：氧转移效率（或充氧能力），动力效率8.A²/O工艺是____、____、____三个过程的有机结合。答案：厌氧，缺氧，好氧9.电渗析法处理污水是利用____的选择透过性，在____作用下使离子分离。答案：离子交换膜，直流电场10.稳定塘按微生物类型和供氧方式可分为好氧塘、____、____和曝气塘。答案：兼性塘，厌氧塘四、判断题（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.BOD₅/COD比值大于0.3，一般认为该废水可生化性较好。答案：√2.污泥体积指数（SVI）值越大，表明污泥的沉降性能越好。答案：×（SVI值越大，沉降性能通常越差）3.在好氧生物处理中，微生物处于内源呼吸期时，处理效率最高。答案：×（处理效率最高通常在对数增长期末期或减速增长期）4.UASB（上流式厌氧污泥床）反应器内设有三相分离器，用于分离气、液、固。答案：√5.臭氧氧化法既能用于消毒，也能用于去除色度、嗅味和难降解有机物。答案：√6.所有重金属离子都可通过化学沉淀法完全去除至达标排放。答案：×（有些络合态重金属难以通过简单沉淀去除）7.反渗透（RO）膜可以截留所有的离子和分子。答案：×（水分子及部分极小的离子或分子可能通过）8.污泥消化分为好氧消化和厌氧消化，其中好氧消化产生的沼气量更多。答案：×（厌氧消化才产生大量沼气）9.水体中溶解氧（DO）浓度越高，说明水质越好。答案：×（需结合其他指标综合判断，DO过高可能由藻类过度繁殖引起）10.吸附等温线中的Freundlich方程适用于单分子层吸附。答案：×（Langmuir方程适用于单分子层吸附，Freundlich为经验公式）五、简答题（每题5分，共25分）1.简述活性污泥法运行中，污泥膨胀的原因及控制措施。答案：原因：丝状菌过度繁殖是导致污泥膨胀的主要原因。诱发因素包括：①水质因素：低分子量可溶性有机物多、氮磷等营养物质缺乏、pH值过低、硫化物含量高；②运行条件：低溶解氧（DO）、低污泥负荷（F/M）、进水波动大、温度适宜丝状菌生长。控制措施：①临时应急措施：投加混凝剂（如FeCl₃、PAM）或氧化剂（如Cl₂、H₂O₂）杀灭丝状菌；②工艺调整措施：提高DO浓度（>2mg/L）、提高污泥负荷（F/M）、采用厌氧-好氧交替运行（如SBR）、投加氮磷营养盐；③设计预防措施：采用选择器（好氧、缺氧或厌氧选择器）抑制丝状菌生长。2.说明化学混凝的作用机理。答案：化学混凝的作用机理主要包括：①压缩双电层：投加高价电解质（如Al³⁺、Fe³⁺），中和胶体颗粒表面电荷，降低ζ电位，使胶体脱稳凝聚；②吸附电中和：混凝剂水解产物直接吸附在胶体颗粒表面，中和其电荷；③吸附架桥：高分子混凝剂（如PAM）的长链分子同时吸附多个胶体颗粒，形成絮体；④网捕卷扫：金属氢氧化物（如Al(OH)₃、Fe(OH)₃）沉淀形成过程中，像滤网一样将胶体颗粒卷扫、包裹而沉淀。在实际混凝过程中，几种机理往往同时作用，但随水质和混凝剂种类不同，以某一种机理为主。3.简述A/O生物脱氮工艺的基本流程、各阶段功能及优缺点。答案：基本流程：原水→缺氧池（A段）→好氧池（O段）→二沉池→出水，同时好氧池混合液回流至缺氧池。各阶段功能：①缺氧池（A段）：进行反硝化脱氮。利用原水中的碳源（或内源碳）作为电子供体，将好氧池回流液中的硝酸盐氮（NO₃⁻-N）还原为氮气（N₂）逸出。②好氧池（O段）：进行有机物的氧化降解（碳化）和氨氮的硝化作用（将NH₄⁺-N氧化为NO₃⁻-N）。优点：流程简单，建设运行费用较低；能有效去除有机物和脱氮。缺点：脱氮效率受回流比限制（一般≤85%）；对进水碳氮比（C/N）要求较高（通常需>4），若碳源不足需外加碳源；剩余污泥中含硝酸盐，在沉淀池可能发生反硝化导致污泥上浮。4.列举三种高级氧化技术（AOPs）并简述其原理。答案：①Fenton氧化法：原理是利用Fe²⁺催化H₂O₂分解产生强氧化性的羟基自由基（·OH），·OH无选择性地氧化降解水中有机污染物，最终生成CO₂、H₂O和无机盐。反应核心：Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+·OH+OH⁻。②臭氧/过氧化氢（O₃/H₂O₂）法：原理是O₃与H₂O₂反应诱发产生·OH。H₂O₂促进O₃分解生成·OH，提高了氧化效率和有机物的矿化度。③光催化氧化法（如TiO₂/UV）：原理是以半导体（如TiO₂）为催化剂，在紫外光照射下，价带电子被激发跃迁至导带，形成光生电子-空穴对。空穴（h⁺）具有强氧化性，可直接氧化有机物，或与H₂O反应生成·OH，从而降解污染物。5.比较厌氧生物处理与好氧生物处理的主要区别。答案：①代谢途径与终产物：好氧处理依赖好氧微生物，在有氧条件下将有机物彻底氧化为CO₂和H₂O；厌氧处理依赖厌氧和兼性微生物，在无氧条件下将有机物逐级降解，最终产物主要为CH₄和CO₂，并伴有少量H₂S、NH₃等。②能量与污泥产量：好氧过程释放能量多，微生物增长快，剩余污泥产量大；厌氧过程释放能量少，微生物增长慢，剩余污泥产量少（仅为好氧法的1/10~1/5）。③处理负荷与速率：好氧处理有机负荷较低，水力停留时间（HRT）短，处理速率快；厌氧处理有机负荷高，HRT长，启动和反应速率慢。④营养需求：好氧处理所需营养比例（BOD₅:N:P）约为100:5:1；厌氧处理约为100:2.5:0.5，需求较低。⑤应用范围：好氧适用于中低浓度有机废水；厌氧适用于高浓度有机废水和污泥稳定化，且能回收沼气能源。⑥环境条件：好氧需保证充足DO，对pH、温度波动较敏感；厌氧需严格隔绝氧气，对pH、温度（尤其高温厌氧）要求更严格。六、计算题（每题8分，共16分）1.某城市污水处理厂设计流量Q=50000m³/d，原水BOD₅浓度S₀=200mg/L，要求出水BOD₅浓度S_e≤20mg/L。拟采用完全混合活性污泥法，曝气池混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=3000mg/L，污泥回流比R=0.5，污泥负荷率N_s取0.3kgBOD₅/(kgMLSS·d)。试计算：（1）曝气池有效容积V（m³）。（2）水力停留时间HRT（h）。（3）每日剩余污泥排放量ΔX（kg/d）。设污泥产率系数Y=0.6，污泥自身氧化率K_d=0.05d⁻¹。答案：（1）计算曝气池有效容积V。每日需去除的BOD₅量=Q×(S₀-S_e)=50000m³/d×(0.200-0.020)kg/m³=9000kg/d。根据污泥负荷定义：N_s=[Q(S₀-S_e)]/(VX)则V=[Q(S₀-S_e)]/(N_s×X)=9000kg/d/[0.3kg/(kg·d)×3.0kg/m³]=9000/0.9=10000m³。（2）计算水力停留时间HRT。HRT=V/Q=10000m³/50000m³/d=0.2d=4.8h。（3）计算每日剩余污泥排放量ΔX。根据劳伦斯-麦卡蒂方程，系统每日净产泥量（以VSS计）：ΔX_v=YQ(S₀-S_e)-K_dVX_v。设MLVSS/MLSS=0.75，则X_v=3000×0.75=2250mg/L=2.25kg/m³。ΔX_v=0.6×9000kg/d-0.05d⁻¹×10000m³×2.25kg/m³=5400-1125=4275kgVSS/d。则每日排放的污泥总量（以MLSS计）ΔX=ΔX_v/0.75=4275/0.75=5700kgMLSS/d。2.采用石灰沉淀法处理含锌废水，已知废水量为100m³/d，Zn²⁺浓度为50mg/L。要求出水Zn²⁺浓度降至2mg/L以下。通过试验得知，生成Zn(OH)₂沉淀的最佳pH范围为9.0-10.5。已知K_sp[Zn(OH)₂]=1.2×10⁻¹⁷，Zn的原子量为65.4。（1）计算理论上每天需要去除的Zn²⁺质量（kg/d）。（2）通过溶度积计算，在pH=10.0时，溶液中残余的Zn²⁺浓度是否满足出水要求？（已知pH=10.0时，[OH⁻]=10⁻⁴mol/L）（3）若石灰（CaO）有效成分为70%，实际投加量需为理论量的1.5倍，计算每日石灰投加量（kg/d）。反应式：Zn²⁺+Ca(OH)₂→Zn(OH)₂↓+Ca²⁺。答案：（1）需去除的Zn²⁺质量=废水流量×(进水浓度-出水浓度)=100m³/d×(50-2)g/m³×10⁻³kg/g=100×48×10⁻³=4.8kg/d。（2）根据溶度积：K_sp=[Zn²⁺][OH⁻]²=1.2×10⁻¹⁷。当pH=10.0时，[OH⁻]=10⁻⁴mol/L。则[Zn²⁺]=K_sp/[OH⁻]²=1.2×10⁻¹⁷/(10⁻⁴)²=1.2×10⁻¹⁷/10⁻⁸=1.2×10⁻⁹mol/L。换算为质量浓度：1.2×10⁻⁹mol/L×65.4g/mol=7.848×10⁻⁸g/L=7.85×10⁻⁵mg/L。该值远小于2mg/L，故从理论上讲，在pH=10.0时，残余Zn²⁺浓度满足出水要求。（3）计算石灰投加量。需去除的Zn²⁺的物质的量=4.8kg/d/(65.4×10⁻³kg/mol)≈73.39mol/d。根据反应式，1molZn²⁺需要1molCa(OH)₂。Ca(OH)₂分子量M=74。理论上所需纯Ca(OH)₂质量=73.39mol/d×74g/mol×10⁻³kg/g≈5.43kg/d。但实际投加的是石灰（CaO），CaO+H₂O→Ca(OH)₂。CaO分子量56。生成等物质的量Ca(OH)₂需纯CaO质量=73.39mol/d×56g/mol×10⁻³kg/g≈4.11kg/d。考虑石灰有效成分70%，则理论需商品石灰量=4.11/0.7≈5.87kg/d。再考虑实际投加量为理论量的1.5倍，则每日石灰投加量=5.87×1.5≈8.81kg/d。七、综合分析题（第1题9分，第2题10分，共19分）1.某化工厂生产废水，主要含苯、苯酚及氯化物，COD约5000mg/L，BOD₅约1500mg/L，氨氮约200mg/L，总氰化物（以CN⁻计）约50mg/L，pH波动在2-4之间。该废水毒性大，可生化性较差。请设计一套合理的处理工艺流程（以框图表示），并简要说明各主要单元的作用。答案：工艺流程框图：高浓度含氰含酚废水→调节池（均质均量）→碱式氯化法破氰预处理（或高级氧化预处理）→中和池（投加碱调节pH）→萃取或吸附法回收苯酚（或高级氧化降解苯酚）→混凝沉淀（去除部分悬浮物及胶体）→水解酸化池（提高可生化性）→A/O或A²/O生物脱氮系统（去除有机物及氨氮）→二沉池→Fenton氧化或臭氧氧化深度处理→最终中和池→达标排放或进入后续回用单元。各单元作用说明：①调节池：均衡水质水量，减少冲击负荷。②碱式氯化法破氰：在碱性条件下（pH>10），投加次氯酸盐将剧毒的氰化物氧化为低毒的氰酸盐，进而氧化为CO₂和N₂。这是处理高浓度氰废水的有效方法。③中和池：将经过破氰（通常为碱性）或原水（酸性）的pH调节至后续处理所需范围（如生物处理中性偏碱）。④酚回收/预处理：对于高浓度苯酚，优先考虑溶剂萃取或吸附回收，具有资源化价值；若浓度不高或经济性不佳，可采用高级氧化（如Fenton）进行预氧化降解，降低毒性。⑤混凝沉淀：去除废水中在预处理过程中形成的部分悬浮物、胶体及部分重金属等。⑥水解酸化：将难生物降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物，提高废水的BOD₅/COD比值，改善可生化性，为后续好氧生物处理创造条件。⑦A/O或A²/O生物处理：利用微生物的代谢作用，高效去除废水中的有机污染物（COD、BOD₅）和氨氮（通过硝化反硝化）。A²/O还可同步除磷。⑧二沉池：实现泥水分离，使出水澄清。⑨高级氧化深度处理：进一步降解经生物处理后残留的难降解有机污染物（如微量苯系物、酚类），确保COD、色度等指标稳定达标。⑩最终中和：确保出水pH在6-9的排放标准范围内。2.某污水处理厂采用传统活性污泥工艺，近期出现以下运行问题：二沉池出水浑浊，带有大量微小絮体；曝气池泡沫增多，呈褐色、粘稠；SV₃₀测定时，污泥沉降缓慢，上清液浑浊。镜检发现大量游离细菌，钟虫、轮虫等后生动物基本消失。请分析：（1）该活性污泥系统可能出现了什么异常现象？判断依据是什么？（2）导致该异常现象的可能原因有哪些？（3）提出相应的解决对策。答案：（1）可能出现的异常现象：污泥解体（或污泥分散生长、絮凝性差），并可能伴随污泥老化的迹象。判断依据：①二沉池出水带微小絮体、上清液浑浊，表明絮体结构不密实、沉降性