2025年工业废水处理工技能竞赛理论考试题库及答案

2025年工业废水处理工技能竞赛理论考试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共20题）1.在废水生物处理中，衡量活性污泥沉降性能的常用指标是（）。A.MLSSB.SVIC.CODD.BOD5答案：B2.下列混凝剂中，属于无机高分子混凝剂的是（）。A.硫酸铝B.三氯化铁C.聚合氯化铝D.聚丙烯酰胺答案：C3.在厌氧生物处理过程中，将大分子有机物转化为小分子有机酸的主要微生物类群是（）。A.产甲烷菌B.产氢产乙酸菌C.发酵性细菌D.同型产乙酸菌答案：C4.采用活性污泥法处理废水时，曝气池混合液悬浮固体浓度（MLSS）一般维持在（）。A.500-1000mg/LB.1000-3000mg/LC.3000-5000mg/LD.5000-8000mg/L答案：C5.废水中下列哪种氮的存在形式，不能被植物直接吸收利用，且是导致水体富营养化的关键形态之一？（）A.有机氮B.氨氮C.亚硝酸盐氮D.硝酸盐氮答案：D6.测定水中化学需氧量（COD）时，常用的氧化剂是（）。A.高锰酸钾B.重铬酸钾C.过硫酸钾D.双氧水答案：B7.气浮法常用于分离废水中密度接近水的悬浮物，其基本原理是向水中通入空气，产生大量微细气泡，使（）。A.悬浮颗粒密度增大而下沉B.悬浮颗粒粘附气泡上浮C.悬浮颗粒被氧化分解D.悬浮颗粒被气泡包裹并悬浮答案：B8.下列深度处理工艺中，主要用于去除水中溶解性盐类（脱盐）的是（）。A.活性炭吸附B.臭氧氧化C.反渗透D.絮凝沉淀答案：C9.UASB（上流式厌氧污泥床）反应器的核心组成部分，能有效截留污泥并形成颗粒污泥的区域是（）。A.布水区B.反应区C.三相分离器D.沉淀区答案：C10.污泥比阻是衡量污泥脱水性能的指标，比阻越大，表示污泥脱水性能（）。A.越好B.越差C.无影响D.不确定答案：B11.在好氧生物处理中，需要维持一定的溶解氧浓度，通常要求曝气池出口处溶解氧不低于（）。A.0.5mg/LB.1.0mg/LC.2.0mg/LD.4.0mg/L答案：C12.下列指标中，能综合表征污水中有机物浓度，且测定时间较短的常用指标是（）。A.BOD5B.CODC.TOCD.TOD答案：B13.采用生物脱氮工艺时，硝化过程需要足够的（）。A.碳源和碱度B.碳源和厌氧环境C.碱度和好氧环境D.厌氧环境和碱度答案：C14.膜生物反应器（MBR）将生物处理与膜分离技术相结合，其相对于传统活性污泥法的主要优点之一是（）。A.能耗显著降低B.剩余污泥产量大幅增加C.出水悬浮物浓度极低D.对进水水质要求宽松答案：C15.下列废水处理方法中，属于物理法的是（）。A.中和法B.离子交换法C.筛滤法D.氧化还原法答案：C16.当废水中含有较高浓度的硫酸盐时，进行厌氧处理需特别关注，因为硫酸盐还原菌会与产甲烷菌竞争底物，并产生（）。A.甲烷B.硫化氢C.氮气D.二氧化碳答案：B17.在调节池中设置曝气或搅拌装置的主要目的是（）。A.降低废水温度B.去除部分有机物C.均化水质水量D.进行预消毒答案：C18.芬顿（Fenton）高级氧化技术处理难降解有机废水时，其核心反应是利用（）产生强氧化性的羟基自由基。A.Fe²⁺和H₂O₂B.Fe³⁺和O₂C.O₃和H₂O₂D.UV和H₂O₂答案：A19.污泥厌氧消化过程中，对pH值影响最大，且需要严格控制的中间产物是（）。A.甲烷B.二氧化碳C.挥发性脂肪酸D.氨氮答案：C20.监测污水处理厂出水水质时，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准中，化学需氧量（COD）的限值是（）。A.50mg/LB.60mg/LC.70mg/LD.100mg/L答案：A二、多项选择题（每题2分，共10题，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错得0分）1.废水生物脱氮过程主要包括以下哪些步骤？（）A.氨化作用B.硝化作用C.反硝化作用D.磷酸盐摄取E.甲烷化作用答案：A,B,C2.影响活性污泥法处理效果的主要环境因素包括（）。A.水温B.pH值C.营养物质比例（BOD:N:P）D.有毒物质E.溶解氧答案：A,B,C,D,E3.下列属于污水物理处理法单元的有（）。A.格栅B.沉砂池C.初沉池D.生物滤池E.混凝沉淀池答案：A,B,C4.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、园林绿化等）C.焚烧D.排入水体E.建筑材料利用答案：A,B,C,E5.高级氧化工艺（AOPs）的特点主要包括（）。A.能产生羟基自由基（·OH）B.对难生物降解有机物有较好去除效果C.反应速率通常较慢D.处理成本一般较低E.无选择性氧化答案：A,B,E6.序批式活性污泥法（SBR）工艺的一个完整运行周期通常包括哪些阶段？（）A.进水B.反应（曝气）C.沉淀D.排水E.闲置答案：A,B,C,D,E7.可能导致二沉池出水悬浮物（SS）含量升高的原因有（）。A.活性污泥沉降性能恶化（污泥膨胀）B.二沉池表面负荷过大C.曝气池溶解氧不足D.进水pH值剧烈波动E.排泥不及时，泥位过高答案：A,B,E8.化学沉淀法除磷常用的药剂有（）。A.石灰B.铝盐（如硫酸铝、聚合氯化铝）C.铁盐（如三氯化铁、硫酸亚铁）D.聚丙烯酰胺E.硅藻土答案：A,B,C9.厌氧生物处理工艺的优点包括（）。A.能耗低，可产生沼气能源B.剩余污泥产量少C.对营养物质需求低D.可处理高浓度有机废水E.启动速度快，耐冲击负荷能力强答案：A,B,C,D10.膜分离技术在废水处理中的应用类型主要有（）。A.微滤（MF）B.超滤（UF）C.纳滤（NF）D.反渗透（RO）E.电渗析（ED）答案：A,B,C,D,E三、判断题（每题1分，共10题）1.生化需氧量（BOD）与化学需氧量（COD）的比值（BOD/COD）可作为评价废水可生化性的重要指标，比值越高，通常可生化性越好。（）答案：√2.活性污泥法中，污泥龄（SRT）是指活性污泥在曝气池中的平均停留时间，与污泥负荷（F/M）呈正比关系。（）答案：×3.在厌氧消化过程中，产甲烷菌对温度变化非常敏感，中温消化的最佳温度范围约为35-38℃。（）答案：√4.所有类型的工业废水在与城市生活污水混合处理时，都能起到改善可生化性的作用。（）答案：×5.曝气设备的主要作用是为好氧微生物提供氧气，同时起到混合搅拌的作用，防止污泥沉淀。（）答案：√6.离心脱水机脱水效果主要取决于转速和差速度，转速越高，脱水后污泥含水率一定越低。（）答案：×7.吸附再生（接触稳定）法活性污泥工艺中，吸附池和再生池是分开的，回流污泥先在再生池内进行充分曝气恢复活性，再进入吸附池。（）答案：√8.紫外线消毒法主要利用紫外线破坏微生物的蛋白质结构，从而达到杀菌效果。（）答案：×9.电渗析法利用离子交换膜的选择透过性，在直流电场作用下使溶液中的离子定向迁移，从而实现溶液的浓缩、淡化和精制。（）答案：√10.水解酸化工艺是厌氧处理的完整阶段，其目的是产生甲烷。（）答案：×四、填空题（每空1分，共20空）1.衡量水体富营养化的关键指标通常包括总氮（TN）、总磷（TP）和______。答案：叶绿素a（或透明度/高锰酸盐指数）2.活性污泥法正常运行的基本条件包括：废水中含有足够的可生物降解有机物、适宜的pH和温度、必要的______、以及适当的营养物比例。答案：溶解氧3.格栅按栅条间隙大小可分为粗格栅、中格栅和细格栅，其中细格栅的间隙范围通常为______mm。答案：1.5-10（或1-5，常见范围均可）4.平流式沉淀池的长宽比通常不小于______，长深比通常不小于8。答案：45.在混凝过程中，投加混凝剂后快速搅拌的目的是______，慢速搅拌的目的是促进絮体成长。答案：使混凝剂与水快速混合均匀（或混合）6.好氧生物处理中，1kgBOD5彻底氧化，理论上约需消耗______kg氧气。答案：1（或1.0）7.污泥体积指数（SVI）的常用单位是______。答案：mL/g8.厌氧氨氧化（Anammox）工艺是在厌氧条件下，以______为电子受体，将氨氮直接转化为氮气的生物过程。答案：亚硝酸盐（或NO₂⁻）9.滤池反冲洗的目的是清除滤层中截留的______，恢复滤池的过滤能力。答案：悬浮物（或杂质/污泥）10.按照处理程度，污水处理可分为一级处理、二级处理和三级处理。其中，二级处理的主要目的是大幅度去除废水中的______。答案：有机污染物（或BOD/COD）11.混凝剂投加量过多可能导致______现象，使水中胶体重新稳定，影响混凝效果。答案：再稳12.曝气池中混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）与混合液悬浮固体浓度（MLSS）的比值，可以反映活性污泥的______。答案：活性（或有机成分含量）13.A²/O工艺是典型的同步脱氮除磷工艺，其中第一个A段是指______池，第二个A段是指缺氧池。答案：厌氧14.污泥焚烧后产生的灰烬，其体积约为原污泥体积的______%左右。答案：10（或5-15）15.膜生物反应器（MBR）中，膜组件按形式可分为中空纤维式、平板式和______式。答案：管式16.加氯消毒时，氯与水反应生成的______是主要的消毒剂。答案：次氯酸（或HClO）17.在反渗透脱盐过程中，施加的压力必须大于溶液的______。答案：渗透压18.衡量曝气设备性能的技术指标主要有______和氧转移效率。答案：充氧能力19.污泥浓缩的主要目的是降低污泥的______，减少后续处理单元的体积负荷。答案：含水率20.高负荷生物滤池的BOD容积负荷通常高于______kgBOD/(m³·d)。答案：1.0（或1.2/1.5，符合高负荷定义即可）五、简答题（每题5分，共6题）1.简述活性污泥法运行中，污泥膨胀（丝状菌膨胀）的主要原因及控制措施。答案：主要原因：①废水水质：低分子可溶性有机物多，缺乏氮、磷等营养元素，低pH，低溶解氧（DO），硫化氢含量高等；②运行条件：低负荷（F/M）运行，DO不足，温度适宜丝状菌生长等。控制措施：①工艺调整：提高负荷（F/M），增加DO浓度，调整pH至中性，采用缺氧/好氧交替环境；②投加药剂：投加氧化剂（如H₂O₂、NaClO）杀灭丝状菌，投加混凝剂（如铝盐、铁盐）改善沉降性；③加强预处理：均衡水质，补充营养；④改为生物膜法或MBR等工艺。2.简述UASB反应器成功运行的关键因素。答案：①形成高活性、沉降性能良好的颗粒污泥；②设计合理的三相分离器，实现气、液、固的有效分离；③均匀的布水系统，保证废水与污泥充分接触；④维持适宜的温度（中温35-38℃或高温55℃左右）和pH值（6.8-7.5）；⑤控制合适的容积负荷和上升流速；⑥避免有毒有害物质和过高的悬浮物（SS）进入。3.列举并简要说明混凝过程的四个主要机理。答案：①压缩双电层：投加电解质（混凝剂）增加反离子浓度，压缩扩散层，降低ζ电位，使胶体脱稳；②吸附电中和：带异号电荷的混凝剂水解产物直接吸附在胶体表面，中和其电荷；③吸附架桥：高分子混凝剂的长链结构吸附多个胶体颗粒，形成絮体；④网捕卷扫：铝盐/铁盐水解形成大量氢氧化物沉淀，在下沉过程中网捕、卷扫水中的胶体颗粒共同沉淀。4.简述生物脱氮过程中硝化与反硝化作用的主要区别（从参与微生物、所需环境条件、电子供体/受体、碱度变化等方面）。答案：硝化作用：由自养型硝化细菌（氨氧化菌、亚硝酸盐氧化菌）完成；需要严格的好氧环境；电子供体为氨或亚硝酸盐，受体为氧气；消耗碱度（每氧化1g氨氮消耗约7.14g碱度，以CaCO₃计）。反硝化作用：由异养型反硝化细菌完成；需要在缺氧（存在硝酸盐，无分子氧）环境；电子供体为有机碳源（或H₂等），受体为硝酸盐或亚硝酸盐；产生碱度（每还原1g硝酸盐氮产生约3.57g碱度）。5.简述膜污染的定义、主要类型及控制膜污染的一般措施。答案：定义：在膜过滤过程中，水中的微粒、胶体、大分子、盐类等物质在膜表面或膜孔内吸附、沉积，造成膜通量下降或过滤压力升高的现象。主要类型：①有机污染（蛋白质、多糖、腐殖酸等）；②无机污染（结垢，如碳酸钙、硫酸钙、硅酸盐等）；③胶体污染（粘土、铁铝硅氧化物等）；④生物污染（微生物及其代谢产物形成的生物膜）。控制措施：①预处理：改善进水水质，去除悬浮物、胶体、大分子有机物、硬度等；②膜材料改性：提高膜的抗污染性、亲水性；③优化运行条件：控制跨膜压差、错流速度、运行周期；④定期清洗：物理清洗（水反洗、气擦洗）、化学清洗（酸、碱、氧化剂等）；⑤间歇运行。6.简述污水处理厂中初沉池的主要作用及影响其沉淀效率的主要因素。答案：主要作用：①去除进水中可沉固体（主要为无机颗粒，部分有机悬浮物），降低后续处理单元负荷；②去除部分悬浮有机物（约20-30%BOD5）；③均化水质水量。主要影响因素：①表面负荷（溢流率）；②废水的水力条件（如水流均匀性、湍流程度）；③悬浮颗粒的性质（密度、粒径、形状）；④水温；⑤池型与构造；⑥排泥效果。六、计算题（每题8分，共2题）1.某城市污水处理厂设计流量Q=50000m³/d，采用活性污泥法处理。进水BOD5浓度S₀=200mg/L，要求出水BOD5浓度Se≤20mg/L。设计污泥负荷Ls=0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)，曝气池混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=3500mg/L。试计算：（1）曝气池的有效容积V（m³）。（2）每日产生的剩余污泥量ΔX（kg/d）。已知污泥产率系数Y=0.6kgVSS/kgBOD5，污泥自身氧化率Kd=0.05d⁻¹，MLVSS/MLSS=0.75。答案：（1）每日去除的BOD5量：W=Q*(S₀-Se)/1000=50000*(200-20)/1000=9000kgBOD5/d根据污泥负荷公式：Ls=Q*S₀/(X*V)或V=Q*S₀/(Ls*X)注意：公式中S₀应为去除的底物浓度还是进水浓度存在不同理解。按设计常用公式V=Q*(S₀-Se)/(Ls*X)更合理。采用：V=W/(Ls*X)=[9000kg/d]/[0.15kg/(kg·d)*3.5kg/m³]=9000/(0.15*3.5)=9000/0.525≈17143m³（或采用V=(Q*S₀)/(Ls*X)=(50000*0.2)/(0.15*3.5)=10000/0.525≈19048m³，两种算法皆可，但第一种更符合工程实际，此处按第一种计算）（2）剩余污泥量（挥发性部分）ΔXv=Y*W-Kd*Xv*V其中Xv=X*(MLVSS/MLSS)=3500*0.75=2625mg/L=2.625kg/m³ΔXv=0.6*9000-0.05*2.625*17143=5400-0.05*45000.375≈5400-2250≈3150kgVSS/d剩余污泥总量ΔX=ΔXv/0.75≈3150/0.75=4200kgSS/d2.采用芬顿（Fenton）试剂处理某难降解有机废水。设计处理流量为100m³/d，进水COD为800mg/L，要求出水COD≤100mg/L。已知该废水Fenton氧化阶段COD去除率设计为70%，H₂O₂投加量与去除COD的质量比约为2:1，Fe²⁺与H₂O₂的摩尔投加比设计为1:15。请计算：（1）每日需要去除的COD总量（kg/d）。（2）每日需要投加的H₂O₂（以100%计）质量（kg/d）。（3）每日需要投加的FeSO₄·7H₂O质量（kg/d）。[原子量：Fe=56，S=32，O=16，H=1]答案：（1）每日需去除COD总量：W_COD=Q*(C_in-C_out)/1000=100*(800-100)/1000=70kg/d（2）Fenton氧化阶段去除的COD量：W_COD_Fenton=W_COD*70%=70*0.7=49kg/d根据H₂O₂与去除COD质量比2:1，则需H₂O₂(100%)质量：M_H2O2=49*2=98kg/d（3）Fe²⁺与H₂O₂摩尔比1:15。H₂O₂摩尔质量=34g/mol。H₂O₂投加摩尔数：n_H2O2=98*1000/34≈2882.35mol则需Fe²⁺摩尔数：n_Fe2+=n_H2O2/15≈2882.35/15≈192.16molFeSO₄·7H₂O摩尔质量=56+32+4*16+7*(2*1+16)=56+32+64+126=278g/mol需FeSO₄·7H₂O质量：M_FeSO4=192.16*278/1000≈53.42kg/d七、综合分析题（每题12分，共2题）1.某工业园区污水处理厂主要接收印染、化工等混合工业废水，采用“调节池+混凝沉淀+水解酸化+A/O+二沉池”处理工艺。近期运行出现以下问题：①二沉池出水浑浊，带有细小悬浮颗粒，COD和色度超标；②好氧池（A/O的O段）泡沫增多，呈粘稠状；③污泥沉降比（SV30）高达50%，污泥指数（SVI）为180mL/g。请分析可能导致上述现象的原因，并提出相应的解决对策。答案：原因分析：①出水浑浊、COD色度超标：可能由于活性污泥沉降性能恶化（SVI=180指示存在污泥膨胀），导致二沉池固液分离效果差，污泥流失；进水水质波动大或有毒有害物质冲击，抑制微生物活性，导致处理效率下降；混凝沉淀或水解酸化单元预处理效果不佳，使难降解有机物或色度物质进入后续生化系统。②好氧池泡沫粘稠增多：可能由丝状菌过度生长（与污泥膨胀相关）引起；进水含有表面活性剂或油脂类物质；高负荷运行或污泥龄过长。③SV30和SVI高：明确指示存在污泥膨胀，可能为丝状菌膨胀。原因可能包括：进水含低分子糖类、有机酸等易被丝状菌利用的物质；营养不均衡（N、P缺乏）；长期低负荷运行；DO不足；pH偏低；水解酸化池运行不当产生大量挥发性脂肪酸。解决对策：①加强预处理与进水监控：强化调节池均质均量作用；优化混凝沉淀单元，确保SS、色度及部分COD有效去除；加强进水监测，防止有毒物质冲击。②控制污泥膨胀：a.工艺调整：适当提高好氧池DO（>2mg/L）；若负荷过低可考虑投加营养物（如尿素、磷酸盐）或引入部分高浓度废水提高负荷；调整pH至6.5-8.5。b.化学控制：向二沉池进水或回流污泥中短期投加氧化剂（如次氯酸钠、过氧化氢）杀灭丝状菌；投加混凝剂（如PAC）改善沉降。c.加强排泥：在保证硝化前提下，适当缩短污泥龄，更新污泥种群。③控制泡沫：喷洒消泡剂（水或植物油）应急；排查并控制进水中的表面活性剂来源；调整曝气方式或降低曝气量。④优化水解酸化池运行：控制水力停留时间、pH和温度，使其处于产酸阶段而非产气阶段，避免产生过多VFA直接冲击好氧池。2.某企业拟对其生产废水（主要含重金属铜、镍及少量有机物）进行处理后回用。设计出水要求：Cu²⁺≤0.