(2026年)水处理考试题及答案

(2026年)水处理考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分。每题仅有一个正确选项）1.在给水处理中，地表水常规处理工艺的主要目的是去除水中的（）。A.悬浮物、胶体和病原微生物B.溶解性无机盐类C.溶解性气体D.重金属离子2.胶体颗粒在水中的稳定性主要取决于其表面的（）。A.水化膜和双电层结构B.分子间作用力C.离子交换能力D.溶解性3.理想沉淀池中，某一颗粒的沉速为u0，当颗粒沉速u<A.u/B.uC.100%D.04.活性污泥法中，混合液悬浮固体浓度（MLSS）与混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）的比值反映了（）。A.污泥中有机物的比例B.污泥的无机物含量C.污泥的沉降性能D.污水的可生化性5.生物脱氮过程中，硝化反应是由（）完成的。A.异养型好氧细菌B.自养型好氧细菌C.异养型厌氧细菌D.兼性细菌6.在Fenton氧化法中，Fe²⁺与H₂O₂反应产生的主要活性物种是（）。A.羟基自由基（·OH）B.超氧自由基（O₂⁻）C.单线态氧（¹O₂）D.过氧化氢自由基（HO₂·）7.离子交换法软化水时，常用的阳离子交换树脂的活性基团是（）。A.磺酸基（—SO₃H）B.羧基（—COOH）C.季铵基（—N(CH₃)₃OH）D.酚羟基（—OH）8.膜分离技术中，微滤（MF）膜的孔径范围一般为（）。A.0.1～10μmB.1～100nmC.<1nmD.10～100μm9.污泥厌氧消化的主要产物是（）。A.甲烷和二氧化碳B.氧气和氮气C.硫化氢和氨气D.一氧化碳和氢气10.在水处理中，折点加氯的目的是（）。A.去除水中氨氮，形成余氯B.提高水的pH值C.去除水中铁锰离子D.降低水的浊度二、多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或两个以上正确选项，多选、少选、错选均不得分）1.下列哪些方法可用于污水的深度处理以去除氮磷？（）A.生物接触氧化法B.A²/O工艺C.化学除磷（投加铝盐或铁盐）D.折点加氯E.反渗透2.影响活性污泥法处理效果的主要环境因素包括（）。A.溶解氧浓度B.温度C.pH值D.营养物比例（BOD₅：N：P）E.污泥龄3.下列哪些属于物理化学处理法？（）A.混凝沉淀B.活性炭吸附C.离子交换D.生物滤池E.臭氧氧化4.关于反渗透（RO）膜系统，下列说法正确的有（）。A.进水需要进行预处理以降低SDI值B.操作压力越高，产水通量越大，无需考虑上限C.浓差极化会导致产水水质下降D.温度升高会提高产水通量E.膜表面带正电荷以截留阳离子5.污泥处置的最终目标包括（）。A.减量化B.稳定化C.无害化D.资源化E.填埋化三、填空题（每空1分，共25分）1.水的循环分为________循环和________循环。2.胶体颗粒的脱稳机理主要有________、________、________和________。3.沉淀池的类型按照水流方向可分为________、________和________。4.活性污泥法的基本流程由________、________和________三部分组成。5.生物膜法处理污水时，生物膜的结构由外到内依次为________层、________层和________层。6.化学需氧量（COD）的测定常用________法，生化需氧量（BOD）的测定标准方法是________法（稀释与接种法）。7.臭氧的分子式为________，其氧化还原电位在酸性条件下为________V。8.在水处理中，常用的消毒剂有________、________和________等。9.吸附等温式常用的有________吸附等温式和________吸附等温式。10.污泥比阻是表示________的指标，单位是________。四、判断题（每题2分，共20分。正确打“√”，错误打“×”）1.水的硬度主要由钙、镁离子的碳酸盐和硫酸盐等构成。（）2.预沉池的主要作用是去除水中的溶解性有机物。（）3.在活性污泥法中，污泥龄越长，污泥中硝化细菌的比例越高。（）4.生物除磷是通过聚磷菌在好氧条件下过量吸磷，在厌氧条件下释磷来实现的。（）5.膜生物反应器（MBR）工艺中用膜分离代替了二沉池，提高了固液分离效率。（）6.反渗透系统运行时，进水温度升高，产水通量会降低。（）7.混凝剂的最佳投加量仅与水中的浊度有关，与pH值无关。（）8.紫外线消毒能够彻底杀灭水中的微生物，不会产生副产物。（）9.污泥消化过程中，甲烷菌对环境条件如pH值、温度要求严格。（）10.竖流式沉淀池适用于处理水量很大的场合。（）五、简答题（每题8分，共40分）1.简述给水处理中常规处理工艺（混凝—沉淀—过滤—消毒）各单元的主要功能。2.画出A²/O工艺的流程示意图，并简述各段（厌氧区、缺氧区、好氧区）的主要功能及去除污染物的机理。3.简述生物脱氮的基本过程，并写出硝化和反硝化的化学反应方程式。4.解释“污泥膨胀”的原因、危害及控制措施。5.简述膜分离技术中微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）的分离机理及主要去除对象。六、计算题（每题10分，共20分）1.某城镇污水处理厂设计规模为Q=5000m3/d，进水BOD₅浓度为S0=200mg/L，要求出水BOD₅浓度Se≤20mg/L。采用活性污泥法处理，曝气池混合液污泥浓度X=3000mg/L（1）曝气池的有效容积V（m3（2）剩余污泥量ΔX（kg/d，以VSS计）。2.某城市污水处理厂采用平流式沉淀池作为初沉池，设计流量Q=10000m3/d，表面水力负荷q=1.5（1）沉淀池的总表面积A（m2（2）沉淀池的有效容积V（m3（3）若沉淀池设2座，每座池宽B=5m，求每座池的有效水深H（m）和池长L（m）。七、综合分析题（每题15分，共15分）某工业园区新建一座综合污水处理厂，接纳的废水包括印染废水（高色度、高COD、pH偏碱性）、电镀废水（含Cr⁶⁺、Ni²⁺等重金属离子）和生活污水。出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准（COD≤50mg/L，NH₃-N≤5mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L）。请根据上述情况，完成以下问题：（1）针对印染废水的特点，提出合理的预处理工艺，并说明各单元的作用。（2）针对电镀废水中的重金属离子，设计化学沉淀法处理工艺（选择合适的沉淀剂、pH控制条件），并写出相关反应方程式。（3）针对混合废水，设计一套完整的“预处理+二级生物处理+深度处理”的工艺流程，并画出流程简图。（4）说明该流程中各主要构筑物的设计参数或运行控制要点（至少列举5项）。参考答案及解析一、单项选择题1.A。地表水常规处理工艺主要去除悬浮物、胶体颗粒和病原微生物，对溶解性无机盐类去除有限。2.A。胶体颗粒的稳定性主要依靠表面水化膜和双电层结构。3.A。在理想沉淀池中，沉速小于u0的颗粒按u/4.A。MLVSS/MLSS比值反映污泥中有机物（挥发分）的比例，比值高说明有机物含量高。5.B。硝化细菌（亚硝酸菌和硝酸菌）是自养型好氧细菌。6.A。Fenton反应中Fe²⁺催化H₂O₂产生羟基自由基（·OH），具有强氧化性。7.A。强酸性阳离子交换树脂的活性基团为磺酸基（—SO₃H）。8.A。微滤膜孔径为0.1～10μm，超滤为1～100nm，纳滤和反渗透小于1nm。9.A。污泥厌氧消化产生沼气，主要成分是甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）。10.A。折点加氯是在水中投加过量氯，将氨氮氧化为氮气，同时形成游离余氯。二、多项选择题1.B、C。A²/O工艺可同步脱氮除磷，化学除磷可强化磷去除。A为生物膜法主要去除有机物，D主要去除氨氮但非脱氮主流方法，E主要去除溶解性盐类。2.A、B、C、D、E。均为影响活性污泥法的重要环境因素和运行参数。3.A、B、C、E。A（混凝沉淀）、B（吸附）、C（离子交换）、E（氧化）均属于物化法。D为生物法。4.A、C、D。RO进水需严格控制SDI防止膜污染；浓差极化会降低产水水质；温度升高产水通量增大。操作压力有上限，膜表面通常带负电。5.A、B、C、D。污泥处置目标是减量化、稳定化、无害化和资源化。E不是最终目标，只是过渡方式。三、填空题1.自然循环；社会循环2.压缩双电层；吸附电中和；吸附架桥；网捕卷扫3.平流式；竖流式；辐流式4.曝气池；二沉池；污泥回流系统5.好氧；兼氧；厌氧6.重铬酸钾法；5日培养法（20℃）7.O₃；2.078.液氯；二氧化氯；臭氧（或紫外线、次氯酸钠等）9.Langmuir；Freundlich10.污泥过滤脱水性能；m/kg四、判断题1.√2.×。预沉池主要去除悬浮物和泥砂，不是溶解性有机物。3.√。污泥龄越长，硝化细菌等世代时间长的微生物得以积累。4.√。生物除磷原理即聚磷菌好氧吸磷、厌氧释磷。5.√。MBR用膜组件替代二沉池进行固液分离。6.×。温度升高，水的粘度降低，产水通量增大。7.×。混凝剂投加量受pH值、水温、水质等多种因素影响。8.×。紫外线消毒对水中的贾第鞭毛虫和隐孢子虫效果有限，且无持续消毒能力。9.√。甲烷菌对温度、pH、毒性物质敏感。10.×。竖流式沉淀池适用于中小水量，辐流式适用于大水量。五、简答题1.答：混凝：投加混凝剂，使水中胶体颗粒脱稳，凝聚成较大的絮体，便于沉淀去除；沉淀：依靠重力作用，使密度大于水的悬浮物和絮体从水中沉降分离；过滤：通过粒状滤料（如石英砂）的截留、吸附和筛分作用，去除水中残余的细小悬浮物、胶体和部分微生物，使出水浊度降低；消毒：通过投加消毒剂（如氯、臭氧、紫外线等）杀灭水中病原微生物，保证饮用水卫生安全。2.答：流程图：进水→厌氧区→缺氧区→好氧区→二沉池→出水↑____________回流污泥___________↓混合液内回流（好氧区→缺氧区）厌氧区：聚磷菌释放磷，同时部分有机物被水解酸化；缺氧区：反硝化菌利用好氧区回流的硝态氮（NOₓ⁻-N）作为电子受体，将NOₓ⁻-N还原为N₂，实现脱氮，同时降解有机物；好氧区：硝化细菌将NH₃-N氧化为NO₂⁻-N和NO₃⁻-N（硝化反应）；聚磷菌过量吸收水中的磷；异养菌降解有机污染物（BOD₅去除）。通过厌氧/好氧交替环境实现生物除磷，通过缺氧/好氧环境实现生物脱氮。3.答：生物脱氮包括两个阶段：（1）硝化：在好氧条件下，由自养型硝化细菌（亚硝酸菌、硝酸菌）将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。反应式：2N2N（2）反硝化：在缺氧条件下，由异养型反硝化细菌利用有机物为碳源，将硝态氮还原为氮气。反应式（以甲醇为碳源为例）：6N6N总反应式：6N4.答：污泥膨胀是指活性污泥沉降性能恶化，污泥容积指数（SVI）升高，污泥在二沉池中难以沉降，导致出水悬浮固体超标的现象。主要原因：丝状菌过度繁殖（如进水碳源不足、低溶解氧、低F/M比、pH过低等），导致污泥结构松散，絮凝沉降性能变差。危害：二沉池固液分离困难，出水SS和BOD₅超标；污泥流失，系统生物量减少，处理效率下降。控制措施：调整曝气量，保持溶解氧充足（>2mg/L）；投加絮凝剂或杀菌剂（如Cl₂）抑制丝状菌；提高有机负荷；调节pH至中性；设置生物选择器（高负荷区）抑制丝状菌生长。5.答：微滤（MF）：筛分机理，孔径0.1～10μm，去除悬浮物、细菌、大分子胶体，操作压力低（0.01～0.2MPa）；超滤（UF）：筛分机理，孔径1～100nm，去除大分子有机物、蛋白质、病毒、胶体，操作压力0.1～0.5MPa；纳滤（NF）：溶解扩散和筛分结合，孔径约1nm，去除二价及以上离子、小分子有机物，对单价盐有一定脱除率，操作压力0.5～3MPa；反渗透（RO）：溶解扩散机理，脱除几乎所有离子和分子量>100的有机物，操作压力1～10MPa。六、计算题1.解：（1）曝气池有效容积每日去除的BOD₅量：W=Q(曝气池内MLSS总量：M=曝气池有效容积：V=（2）剩余污泥量污泥龄θc=1θΔX=V·X答：曝气池有效容积为1000m³，剩余污泥量为390.1kg/d（以VSS计）。2.解：（1）设计流量Q=10000总表面积A=（2）有效容积V=Q·t=416.7×1.5=625（3）每座池的表面积A池长L=有效水深H=答：总表面积为277.8m²，有效容积为625m³，每座池长27.8m，有效水深2.25m。七、综合分析题答：（1）印染废水预处理工艺：①格栅+调节池：拦截大颗粒悬浮物，均化水质水量，调节pH值；②混凝沉淀（或气浮）：投加PAC和PAM，去除色度、悬浮物和部分COD，降低废水生物毒性；③若废水可生化性差（BOD₅/COD<0.3），可采用水解酸化或Fenton氧化预处理，提高可生化性。（2）电镀废水重金属处理：化学沉淀法采用氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法相结合。含铬废水：先投加还原剂（FeSO₄或NaHSO₃），将Cr⁶⁺还原为Cr³⁺，然后投加NaOH调节pH至7.5～8.5，形成Cr(OH)₃沉淀。CC含镍废水