(国家)环境污染治理设施运营培训污废水处理工习题及答案

(国家)环境污染治理设施运营培训污废水处理工习题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.污废水处理中，通常所说的“BOD₅”是指（）A.五日生化需氧量B.化学需氧量C.总有机碳D.总需氧量答案：A解析：BOD₅即五日生化需氧量，指在20℃条件下，5日内水中有机物被微生物分解所消耗的溶解氧量，是衡量有机污染程度的重要指标。2.沉淀池中，悬浮颗粒自由沉淀过程中，颗粒的沉速与（）有关。A.颗粒直径、密度及水的黏度B.仅与颗粒直径有关C.仅与水的流速有关D.仅与颗粒密度有关答案：A解析：根据斯托克斯公式，自由沉淀中颗粒沉速与颗粒直径的平方、颗粒与水的密度差成正比，与水的动力黏度成反比，即u=g(3.活性污泥法处理污水的核心微生物是（）A.好氧细菌B.厌氧细菌C.藻类D.原生动物答案：A解析：活性污泥法依靠好氧细菌在有氧条件下分解有机污染物，好氧细菌是降解有机物的主体微生物。4.下列哪种工艺属于生物膜法（）A.氧化沟B.生物接触氧化法C.SBR法D.A²/O工艺答案：B解析：生物接触氧化法属于生物膜法，微生物附着生长在填料表面形成生物膜；氧化沟、SBR、A²/O均属于活性污泥法。5.污水的pH值通常应控制在中性范围，一般认为适宜生物处理的最佳pH范围为（）A.2~4B.4~6C.6.5~8.5D.9~11答案：C解析：大多数微生物适宜在中性环境中生长繁殖，pH值6.5~8.5范围内微生物活性最高，超出该范围会抑制微生物活性。6.污水处理中“格栅”的主要作用是（）A.去除悬浮物B.拦截较大的漂浮物和悬浮固体C.去除溶解性有机物D.杀菌消毒答案：B解析：格栅设于污水处理流程最前端，用于拦截污水中粗大的漂浮物和悬浮固体（如塑料袋、树叶、纤维等），保护后续处理设备和管道。7.二沉池的主要功能是（）A.去除溶解性BODB.去除氮磷C.进行泥水分离，澄清出水并浓缩污泥D.去除重金属答案：C解析：二沉池位于生物处理单元之后，主要作用是分离活性污泥和处理水，使出水澄清，同时浓缩回流污泥。8.在A²/O工艺中，厌氧段的主要功能是（）A.去除BODB.硝化作用C.聚磷菌释放磷D.反硝化脱氮答案：C解析：A²/O工艺中厌氧段，聚磷菌在此释放磷并吸收挥发性脂肪酸，为好氧段过量吸磷创造条件，同时部分有机物被水解酸化。9.关于污泥龄（SRT）的说法，正确的是（）A.污泥龄越长越好B.污泥龄是指污泥在系统中的平均停留时间C.污泥龄与微生物增殖速率无关D.污泥龄仅用于厌氧处理答案：B解析：污泥龄（SRT）指活性污泥在系统中平均停留的时间，即SRT=VX10.水中溶解氧（DO）的测定，常采用的方法是（）A.重铬酸钾法B.碘量法（Winkler法）C.滴定法测酸度D.分光光度法答案：B解析：溶解氧测定经典方法为碘量法（Winkler法），其原理是在碱性条件下Mn²⁺被溶解氧氧化，再在酸性条件下释放碘，用硫代硫酸钠滴定。11.下列哪项不属于污水的物理处理法（）A.筛滤B.沉淀C.气浮D.活性污泥法答案：D解析：活性污泥法属于生物处理法；筛滤、沉淀、气浮均属于物理处理法，用于去除悬浮固体和漂浮物质。12.污水生物脱氮过程中，硝化反应是将氨氮转化为（）A.氮气B.亚硝酸盐和硝酸盐C.有机氮D.氨气答案：B解析：硝化反应分两步：亚硝化细菌将NH₄⁺氧化为NO₂⁻，硝化细菌再将NO₂⁻氧化为NO₃⁻，整个过程需氧参与。13.化学需氧量（COD）测定中，常用的氧化剂是（）A.高锰酸钾B.重铬酸钾C.碘D.硫代硫酸钠答案：B解析：国标COD测定采用重铬酸钾法（CODCr），在强酸加热条件下用重铬酸钾氧化水中有机物，根据消耗的重铬酸钾量计算COD值。14.污泥浓缩的方法不包括（）A.重力浓缩B.气浮浓缩C.离心浓缩D.好氧堆肥答案：D解析：污泥浓缩的方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等，好氧堆肥属于污泥稳定化处理方式，不属于浓缩方法。15.SBR（序批式活性污泥法）工艺的运行周期不包括（）A.进水期B.曝气期C.沉淀期和排水期D.污泥焚烧期答案：D解析：SBR工艺一个运行周期包括：进水期、曝气反应期、沉淀期、排水期和闲置期，五个阶段在同一个反应池中依次进行。16.下列关于曝气设备的作用，说法正确的是（）A.仅为污水提供搅拌B.向水中充氧并使活性污泥处于悬浮状态C.去除水中的悬浮物D.杀灭水中的病原菌答案：B解析：曝气设备具有双重作用：一是向混合液充氧供微生物呼吸；二是搅拌混合液，使活性污泥保持悬浮状态并与废水充分接触。17.污水中总磷（TP）的测定，一般先将磷转化为（）后进行比色测定。A.正磷酸盐B.偏磷酸盐C.焦磷酸盐D.有机磷答案：A解析：总磷测定通常采用过硫酸钾消解法，将水样中各种形态的磷转化为正磷酸盐，再通过钼锑抗分光光度法测定。18.反渗透膜的分离机理是（）A.利用膜孔径筛分B.利用溶解-扩散原理，在压力驱动下实现水与溶质的分离C.利用电性吸附D.利用生物降解答案：B解析：反渗透利用半透膜的选择性，在高于渗透压的外压下，水分子通过溶解-扩散透过膜，而盐类等溶质被截留，实现脱盐。19.污泥脱水前进行调理的目的是（）A.降低污泥含水率B.改善污泥的脱水性能C.杀灭病原菌D.增加污泥产量答案：B解析：污泥调理通过投加絮凝剂（如PAM、PAC）等方法改变污泥颗粒性质，使污泥更容易脱水，提高脱水效率。20.污水处理厂出水消毒最常用的方法是（）A.紫外线消毒B.液氯消毒C.臭氧消毒D.二氧化氯消毒答案：B解析：液氯消毒因成本低、效果可靠、操作简单，是目前污水处理厂应用最广泛的消毒方式，但需注意控制余氯量和消毒副产物。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.下列哪些属于活性污泥法的基本运行参数（）A.MLSS（混合液污泥浓度）B.SV（污泥沉降比）C.SVI（污泥体积指数）D.溶解氧浓度E.水温答案：ABCDE解析：MLSS表示曝气池中活性污泥浓度；SV反映污泥沉降性能；SVI综合反映污泥的松散程度和沉降性能；溶解氧影响微生物活性；水温影响微生物代谢速率，均为活性污泥法运行控制的重要参数。2.影响生物脱氮效果的主要因素包括（）A.温度B.pH值C.溶解氧浓度D.碳氮比（C/N）E.污泥龄答案：ABCDE解析：硝化细菌对温度、pH敏感，适宜温度为20~35℃，pH为7.5~8.5；硝化需较高DO（≥2mg/L），反硝化需缺氧条件（DO<0.5mg/L）；反硝化需要充足的碳源，C/N比一般不低于4；硝化细菌世代时间长，需要较长污泥龄。3.混凝沉淀法处理污水中，常用的混凝剂有（）A.聚合氯化铝（PAC）B.聚合硫酸铁（PFS）C.聚丙烯酰胺（PAM）D.三氯化铁（FeCl₃）E.活性炭答案：ABCD解析：PAC、PFS、FeCl₃为常用的无机混凝剂，PAM为有机高分子助凝剂，它们通过电中和、吸附架桥等作用使胶体颗粒脱稳聚集。活性炭主要用于吸附，不是混凝剂。4.污水深度处理中采用的膜分离技术包括（）A.微滤（MF）B.超滤（UF）C.纳滤（NF）D.反渗透（RO）E.电渗析（ED）答案：ABCDE解析：微滤、超滤、纳滤、反渗透均属于压力驱动的膜分离技术，按截留分子量从小到大排列为RO>NF>UF>MF；电渗析为电场驱动离子交换膜分离技术，也属于膜分离技术。5.下列哪些因素会导致活性污泥膨胀（）A.进水水质中有机负荷过高B.溶解氧不足C.营养元素比例失调（C:N:P）D.水温过低E.pH值急剧变化答案：ABCDE解析：有机负荷过高使丝状菌过度增殖；DO不足利于丝状菌竞争；营养比例失调（C:N:P=100:5:1为宜）导致微生物代谢异常；低温和pH突变均会使污泥沉降性能恶化，引发污泥膨胀。三、判断题（每题1分，共10分）1.污水处理中，初沉池的主要作用是去除污水中的溶解性有机物。（）答案：×解析：初沉池的主要作用是去除悬浮固体和部分悬浮态有机物（SS去除率约50%~60%，BOD₅去除率约20%~30%），不能有效去除溶解性有机物。2.污水的BOD₅值一定大于COD值。（）答案：×解析：COD（化学需氧量）氧化有机物较彻底，而BOD₅仅为可生物降解部分且受5天时间限制，故同一水样中COD值一般大于BOD₅值。3.硝化细菌是自养型好氧微生物，不需要有机碳源即可生长。（）答案：√解析：硝化细菌（亚硝化细菌和硝化细菌）为化能自养型微生物，通过氧化NH₄⁺或NO₂⁻获得能量，以CO₂为碳源合成细胞物质。4.在反硝化过程中，硝酸盐和亚硝酸盐被还原为氮气（N₂）。（）答案：√解析：反硝化细菌在缺氧条件下，以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体，将其逐步还原为氮气（N₂）释放，实现生物脱氮。5.污泥龄越长，硝化效果越好，因此污泥龄越长越好。（）答案：×解析：硝化需要较长污泥龄（通常SRT≥10d），但污泥龄过长会导致污泥老化、絮凝性变差、出水悬浮物升高，同时增加运行能耗，应综合考虑碳氧化和脱氮需求。6.污水中氨氮过高会对水生生物产生毒性。（）答案：√解析：氨氮中分子态游离氨（NH₃）对鱼类等水生生物有较强毒性，即使浓度很低也会造成危害，同时氨氮会消耗水中溶解氧。7.曝气池中溶解氧浓度越高，处理效果越好。（）答案：×解析：溶解氧过高会浪费能耗，且可能导致污泥絮体分散、上清液浑浊，一般曝气池DO控制在2~4mg/L为宜。8.格栅是污水处理工艺中不可缺少的预处理构筑物。（）答案：√解析：格栅拦截大块漂浮物和悬浮物，防止堵塞管道、损坏水泵及后续处理设备，是污水处理厂不可或缺的预处理设施。9.污泥焚烧可以彻底实现污泥的减量化、无害化和稳定化。（）答案：√解析：污泥焚烧在高温（850℃以上）下可将有机质完全氧化分解，病原菌和有毒有机物被彻底杀灭和破坏，减量效果显著（减容可达90%以上）。10.污水的总氮（TN）包括氨氮、硝态氮、亚硝态氮和有机氮。（）答案：√解析：总氮=氨氮+硝态氮+亚硝态氮+有机氮，涵盖水体中所有形态的氮，是评价水体富营养化的重要指标。四、填空题（每空1分，共20分）1.按处理程度划分，污水处理可分为一级处理、________处理和________处理。答案：二级；三级（深度）2.城市污水中主要污染物指标包括悬浮固体（SS）、五日生化需氧量（BOD₅）、________、________和总磷（TP）等。答案：化学需氧量（COD）；氨氮（NH₃-N）[或总氮（TN）]3.活性污泥法净化废水的三个基本过程是________、________和泥水分离。答案：吸附；氧化分解4.曝气池混合液中溶解氧浓度一般应保持在________mg/L，出水端不低于________mg/L。答案：2~4；25.生物膜法的主要工艺形式包括生物滤池、________和________等。答案：生物转盘；生物接触氧化法6.A²/O工艺中，A²代表________和________，O代表好氧段。答案：厌氧段；缺氧段7.影响活性污泥沉降性能的重要指标是________，其值一般控制在________mL/g为宜，过高说明污泥膨胀。答案：SVI（污泥体积指数）；50~1508.反硝化过程需要________条件（有氧/无氧），碳源通常来源于________。答案：缺氧（无氧）；污水中的有机物质（或外加碳源）9.污泥处理的基本方法包括污泥浓缩、________、________和最终处置。答案：消化（稳定化）；脱水10.污废水处理中常用的消毒方法有液氯消毒、________消毒和________消毒。答案：紫外线；臭氧五、简答题（每题6分，共30分）1.简述活性污泥法的基本工艺流程及各单元的主要作用。答案：活性污泥法的基本工艺流程包括：初沉池→曝气池→二沉池→污泥回流系统。各单元作用：初沉池：去除污水中可沉悬浮固体，减轻后续处理负荷；曝气池：活性污泥与污水充分混合，通过曝气供氧，好氧微生物降解有机物（BOD去除），同时发生硝化等生化反应；二沉池：将活性污泥与净化后的水分离，上部清液排出，底部污泥浓缩；污泥回流系统：将二沉池底部浓缩污泥回流至曝气池，维持曝气池中适宜的污泥浓度，保证处理效果的稳定性。2.简述生物脱氮的基本原理及主要工艺条件。答案：生物脱氮包括两个阶段：硝化阶段：在好氧条件下（DO≥2mg/L），亚硝化细菌将氨氮（NH₄⁺）氧化为亚硝酸盐（NO₂⁻），硝化细菌进一步将NO₂⁻氧化为硝酸盐（NO₃⁻）。硝化细菌为自养型微生物，适宜温度20~35℃，适宜pH7.5~8.5，需要较长污泥龄。反硝化阶段：在缺氧条件下（DO≤0.5mg/L），反硝化细菌以NO₃⁻和NO₂⁻为电子受体，以有机物为碳源进行呼吸，将NO₃⁻和NO₂⁻还原为氮气（N₂）释放到大气中。适宜温度20~35℃，适宜pH7.0~8.0，碳氮比（C/N）一般需大于4。3.简述A²/O工艺同步脱氮除磷的原理。答案：A²/O工艺（厌氧-缺氧-好氧工艺）在同一系统中通过不同功能区实现脱氮除磷：厌氧段：回流污泥中的聚磷菌在此释放磷（聚磷水解为PO₄³⁻释放到水中），同时吸收污水中的挥发性脂肪酸（VFA）合成细胞内聚羟基脂肪酸酯（PHA）储存能量；缺氧段：好氧段回流的硝化液（含NO₃⁻）在此进行反硝化脱氮，NO₃⁻被还原为N₂，同时消耗部分有机物；好氧段：聚磷菌过量吸收水中的PO₄³⁻合成多聚磷酸盐储存在体内（通过剩余污泥排放实现除磷）；同时硝化细菌将NH₄⁺氧化为NO₃⁻；BOD被继续氧化去除。通过污泥回流（将聚磷菌回流至厌氧段）和硝化液回流（将NO₃⁻回流至缺氧段）实现氮磷的同步去除。4.污泥膨胀的原因及控制措施有哪些？答案：污泥膨胀是指活性污泥沉降性能恶化，SVI值升高（>150mL/g），二沉池泥水分离困难的现象。主要原因：进水有机负荷过高或过低；溶解氧不足（DO<1mg/L）；营养元素比例失调（C:N:P失衡）；水温过低、pH突变；丝状菌过度增殖。控制措施：调节进水负荷，保持稳定运行；增加曝气量，保证DO≥2mg/L；补充氮、磷等营养物质，维持C:N:P=100:5:1；投加絮凝剂（如PAC、PAM）改善沉降性能；适当排泥，调整污泥龄；设置选择器（好氧选择器或缺氧选择器）抑制丝状菌生长。5.简述污水处理中化学除磷的原理及常用药剂。答案：化学除磷是通过投加金属盐类化学药剂，与污水中的溶解性磷酸盐反应生成不溶性沉淀物，通过沉淀分离将磷从水中去除。原理：以铝盐为例：Al³⁺+PO₄³⁻→AlPO₄↓（不溶性沉淀）以铁盐为例：Fe³⁺+PO₄³⁻→FePO₄↓（不溶性沉淀）以钙盐为例：5Ca²⁺+4OH⁻+3HPO₄²⁻→Ca₅(OH)(PO₄)₃↓+3H₂O（羟基磷酸钙沉淀）常用药剂：铝盐：硫酸铝[Al₂(SO₄)₃]、聚合氯化铝（PAC）；铁盐：三氯化铁（FeCl₃）、硫酸亚铁（FeSO₄）、聚合硫酸铁（PFS）；钙盐：石灰[Ca(OH)₂]。其中铝盐和铁盐应用最广，通常在初沉池前、生物处理池中或二沉池前投加，与生物除磷配合使用可达到更严格的出水磷标准。六、计算题（每题8分，共24分）1.某污水处理厂设计处理水量Q=20000m³/d，进水BOD₅=250mg/L，出水BOD₅要求≤20mg/L。曝气池混合液污泥浓度MLSS=3000mg/L，污泥负荷Nₛ=0.3kgBOD₅/(kgMLSS·d)。试求曝气池的有效容积V。解：进水BOD₅总量=Q×S₀=20000m³/d×250mg/L=20000×250×10⁻³kg/d=5000kg/d出水BOD₅总量=Q×Sₑ=20000m³/d×20mg/L=20000×20×10⁻³kg/d=400kg/d需去除的BOD₅量=5000-400=4600kg/d根据污泥负荷公式：N代入数据：0.3=其中MLSS=3000mg/L=3.0kg/m³V=答：曝气池的有效容积为5111m³（可取5100~5200m³）。2.某污水处理厂采用活性污泥法，曝气池有效容积V=4000m³，MLSS浓度X=2500mg/L，二沉池排泥量Q_w=250m³/d，回流污泥浓度X_r=8000mg/L，出水悬浮固体浓度Xₑ=20mg/L，出水流量Qₑ=18000m³/d。试求污泥龄SRT。解：根据污泥龄计算公式：SRT=其中：V=4000m³，X=2500mg/L=2.5kg/m³Q_w=250m³/d，X_r=8000mg/L=8.0kg/m³Qₑ=18000m³/d，Xₑ=20mg/L=0.02kg/m³系统内污泥总量=4000×2.5=10000kg每日排出污泥量=Q_w×X_r+Qₑ×Xₑ=250×8.0+18000×0.02=2000+360=2360kg/dSRT=答：该系统的污泥龄约为4.2天。3.某污水厂日处理水量Q=10000m³/d，进水TP=5mg/L，出水TP要求≤0.5mg/L。采用化学除磷，投加聚合氯化铝（PAC），已知Al₂O₃含量为30%，每去除1mol磷需要投加1.5mol铝（Al），铝的原子量为27，Al₂O₃的分子量为102。试求每日需去除的总磷量和所需的PAC投加量。解：（1）每日需去除的磷量：进水TP总量=10000m³/d×5mg/L=10000×5×10⁻³kg/d=50kg/d出水TP总量=10000m³/d×0.5mg/L=10000×0.5×10⁻³kg/d=5kg/d需去除TP量=50-5=45kg/d（2）换算为磷的物质的量：磷（P）的摩尔质量为31g/moln(P)=45×1000/31=1451.6mol/d（3）所需铝的物质的量：n(Al)=1.5×n(P)=1.5×1451.6=2177.4mol/d（4）所需铝的质量：m(Al)=2177.4×27=58789.8g/d≈58.8kg/d（5）换算为PAC投加量：Al₂O₃中铝的质量分数=(2×27)/102=54/102≈0.5294所需纯Al₂O₃质量=58.8/0.5294≈111.1kg/dPAC（含Al₂O₃30%）的投加量=111.1/0.30≈370.2kg/d答：每日需去除总磷45kg，所需PAC投加量约为370kg/d。七、综合分析题（共11分）某城市污水处理厂采用A²/O工艺，设计规模为5万m³/d，进水水质为：COD=350mg/L，BOD₅=180mg/L，SS=220mg/L，NH₃-N=35mg/L，TN=45mg/L，TP=6mg/L。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准（COD≤50mg/L，BOD₅≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH₃-N≤5mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L）。问题：（1）分析该工艺是否能够满足出水达标要求，指出可能存在的运行风险及应对措施。（6分）（2）冬季运行时（水温降至10℃以下），脱氮效率明显下降，请分析原因并提出调控对策。（5分）参考答案：（1）工艺达标性分析及运行风险（6分）达标性评估：有机物（COD、BOD₅）：A²/O工艺对有机物的去除率通常可达90%以上，预计出水COD约35~50mg/L，BOD₅约5~10mg/L，基本可满足一级A标准，但需保证足够的污泥浓度和曝气量；SS：通过二沉池良好运行和深度处理（如过滤），SS可达≤10mg/L；氨氮：硝化效果良好时出水NH₃-N可≤5mg/L，但受温度、DO和污泥龄影响较大；总氮：A²/O工艺脱氮效率一般为60%~75%，进水