(新版)工業(yè)廢水處理工理論考試題庫(含答案)一、選擇題1.以下哪種物質(zhì)不屬于工業(yè)廢水中常見的重金屬污染物（）A.汞B.鎘C.鈉D.鉛答案：C。鈉是常見的輕金屬元素，不是重金屬污染物。汞、鎘、鉛都是工業(yè)廢水中常見的重金屬污染物，具有毒性大、難降解等特點，會對環(huán)境和人體健康造成嚴重危害。2.活性污泥法處理廢水時，污泥齡是指（）A.污泥在曝氣池內(nèi)的停留時間B.污泥在二沉池內(nèi)的停留時間C.活性污泥在整個系統(tǒng)內(nèi)的平均停留時間D.污泥從曝氣池開始到排出系統(tǒng)的時間答案：C。污泥齡是指活性污泥在整個系統(tǒng)內(nèi)的平均停留時間，它是活性污泥法處理系統(tǒng)設(shè)計和運行的重要參數(shù)，影響著污泥的性質(zhì)、處理效果和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.化學沉淀法處理重金屬廢水，常用的沉淀劑是（）A.氫氧化鈉B.硫酸C.鹽酸D.氯化鈉答案：A。氫氧化鈉可以與重金屬離子反應(yīng)生成難溶的氫氧化物沉淀，從而去除廢水中的重金屬。硫酸、鹽酸主要用于調(diào)節(jié)廢水的pH值，氯化鈉一般不用于重金屬的沉淀處理。4.反滲透膜的截留機理主要是（）A.機械篩分B.靜電排斥C.溶解-擴散D.以上都是答案：D。反滲透膜的截留機理較為復(fù)雜，包括機械篩分作用，截留大于膜孔徑的物質(zhì)；靜電排斥，對帶電荷的物質(zhì)有排斥作用；以及溶解-擴散，溶質(zhì)和溶劑在膜中的溶解和擴散速率不同而實現(xiàn)分離。5.曝氣的主要作用是（）A.增加水中溶解氧B.攪拌廢水C.去除異味D.以上都是答案：A。曝氣的主要目的是向廢水中充入氧氣，增加水中的溶解氧含量，以滿足好氧微生物的生長和代謝需求，促進有機物的氧化分解。攪拌廢水只是曝氣過程中的一個附帶作用，去除異味不是曝氣的主要作用。6.格柵的作用是（）A.去除廢水中的懸浮物B.去除廢水中的膠體物質(zhì)C.去除廢水中的溶解性有機物D.去除廢水中的重金屬答案：A。格柵是一種簡單的預(yù)處理設(shè)備，主要用于攔截和去除廢水中較大的懸浮物和漂浮物，防止這些物質(zhì)進入后續(xù)處理設(shè)備，造成設(shè)備的堵塞和損壞。7.厭氧處理過程中，產(chǎn)甲烷階段的主要微生物是（）A.水解發(fā)酵菌B.產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌C.產(chǎn)甲烷菌D.以上都是答案：C。厭氧處理過程分為水解發(fā)酵、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷三個階段，產(chǎn)甲烷階段由產(chǎn)甲烷菌將前兩個階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。水解發(fā)酵菌主要作用是將大分子有機物分解為小分子有機物，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌將小分子有機物轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣和二氧化碳。8.以下哪種廢水處理方法屬于物理處理法（）A.化學沉淀法B.活性污泥法C.過濾法D.生物膜法答案：C。過濾法是利用過濾介質(zhì)截留廢水中的懸浮物，屬于物理處理方法?；瘜W沉淀法是通過化學反應(yīng)使廢水中的污染物沉淀下來，屬于化學處理法；活性污泥法和生物膜法都是利用微生物的代謝作用去除廢水中的有機物，屬于生物處理法。9.廢水的pH值對以下哪種處理方法影響較大（）A.沉淀法B.過濾法C.氣浮法D.離心分離法答案：A。沉淀法中，很多重金屬離子的沉淀反應(yīng)與廢水的pH值密切相關(guān)，不同的重金屬離子在不同的pH值條件下才能形成穩(wěn)定的沉淀。過濾法主要與過濾介質(zhì)的孔徑和懸浮物的大小有關(guān)，氣浮法主要與氣泡的產(chǎn)生和附著有關(guān)，離心分離法主要與離心力和物質(zhì)的密度差有關(guān)，它們受pH值的影響相對較小。10.污泥脫水的目的是（）A.減少污泥體積B.降低污泥的含水率C.便于污泥的運輸和處置D.以上都是答案：D。污泥脫水可以降低污泥的含水率，從而減少污泥的體積，使得污泥的運輸和后續(xù)處置更加方便，降低處理成本。二、判斷題1.工業(yè)廢水的排放標準是固定不變的。（）答案：錯誤。工業(yè)廢水的排放標準會隨著環(huán)境質(zhì)量要求的提高、技術(shù)的發(fā)展以及不同地區(qū)的實際情況而進行調(diào)整和修訂。2.活性污泥中的微生物主要是細菌。（）答案：正確?；钚晕勰嘀械奈⑸镆约毦鸀橹?，細菌在有機物的分解和代謝中起著關(guān)鍵作用，同時還存在真菌、原生動物和后生動物等其他微生物。3.反滲透膜可以截留所有的污染物。（）答案：錯誤。反滲透膜雖然具有很高的截留率，但并不能截留所有的污染物，對于一些小分子物質(zhì)、溶解性氣體等可能會有一定的透過率。4.厭氧處理不需要曝氣。（）答案：正確。厭氧處理是在無氧或缺氧的條件下進行的，微生物通過厭氧呼吸分解有機物，因此不需要曝氣提供氧氣。5.格柵的間隙越小，對廢水的預(yù)處理效果越好。（）答案：錯誤。格柵間隙過小會導(dǎo)致過水能力下降，容易造成堵塞，增加運行成本和維護難度。應(yīng)根據(jù)廢水的性質(zhì)和后續(xù)處理要求合理選擇格柵間隙。6.化學沉淀法處理廢水時，沉淀劑的用量越多越好。（）答案：錯誤。沉淀劑用量過多不僅會增加處理成本，還可能導(dǎo)致后續(xù)處理困難，甚至引入新的污染物。應(yīng)根據(jù)廢水中污染物的含量和性質(zhì)，通過試驗確定合適的沉淀劑用量。7.生物膜法處理廢水的效率一定比活性污泥法高。（）答案：錯誤。生物膜法和活性污泥法各有優(yōu)缺點，處理效率受到廢水水質(zhì)、處理工藝參數(shù)、運行管理等多種因素的影響，不能簡單地說生物膜法處理廢水的效率一定比活性污泥法高。8.廢水的溫度對生物處理沒有影響。（）答案：錯誤。廢水的溫度對生物處理有顯著影響，微生物的生長和代謝活動都有適宜的溫度范圍，溫度過高或過低都會影響微生物的活性，從而影響生物處理效果。9.氣浮法主要用于去除廢水中的溶解性有機物。（）答案：錯誤。氣浮法主要用于去除廢水中的懸浮物和油類等，通過產(chǎn)生微小氣泡使懸浮物和油類附著在氣泡上，上浮到水面從而實現(xiàn)分離，對溶解性有機物的去除效果較差。10.污泥回流的目的是增加曝氣池內(nèi)的污泥濃度。（）答案：正確。污泥回流可以將二沉池中的部分污泥重新送回到曝氣池，增加曝氣池內(nèi)的活性污泥濃度，提高處理效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。三、簡答題1.簡述工業(yè)廢水處理的基本原則。答：工業(yè)廢水處理應(yīng)遵循以下基本原則：（1）減量化原則：通過改革生產(chǎn)工藝、采用清潔生產(chǎn)技術(shù)等措施，減少廢水的產(chǎn)生量，從源頭上降低廢水對環(huán)境的污染。（2）資源化原則：對廢水中有價值的物質(zhì)進行回收和利用，實現(xiàn)資源的再利用，降低生產(chǎn)成本，同時減少廢棄物的排放。（3）無害化原則：采用合適的處理方法，將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水達到排放標準，減少對環(huán)境和人體健康的危害。（4）分類處理原則：根據(jù)廢水的性質(zhì)和特點，將不同類型的廢水進行分類收集和處理，避免不同性質(zhì)的廢水混合后增加處理難度和成本。（5）經(jīng)濟合理原則：在選擇廢水處理工藝和設(shè)備時，要綜合考慮處理效果、投資成本、運行費用等因素，確保處理方案在經(jīng)濟上可行。2.簡述活性污泥法的基本原理。答：活性污泥法是利用活性污泥中的微生物來分解和去除廢水中有機物的一種生物處理方法。其基本原理如下：（1）活性污泥的組成：活性污泥是由細菌、真菌、原生動物和后生動物等微生物群體與廢水中的有機物、無機物混合形成的絮狀體。（2）微生物的代謝作用：在曝氣池中，向廢水中通入空氣，提供充足的溶解氧，使好氧微生物在適宜的環(huán)境條件下生長和繁殖。微生物通過吸附、吸收廢水中的有機物，將其作為營養(yǎng)物質(zhì)進行代謝分解，一部分有機物被氧化分解為二氧化碳和水，釋放出能量，供微生物自身生長和繁殖使用；另一部分有機物則被合成為微生物細胞物質(zhì)。（3）污泥的沉淀和分離：經(jīng)過曝氣處理后的混合液進入二沉池，在重力作用下，活性污泥沉淀到池底，實現(xiàn)泥水分離。沉淀下來的污泥一部分回流到曝氣池，以維持曝氣池內(nèi)的污泥濃度；另一部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)。3.簡述化學沉淀法處理重金屬廢水的步驟。答：化學沉淀法處理重金屬廢水一般包括以下步驟：（1）廢水的預(yù)處理：對重金屬廢水進行預(yù)處理，去除其中的懸浮物、油脂等雜質(zhì)，以減少對后續(xù)沉淀反應(yīng)的干擾。（2）沉淀劑的選擇和投加：根據(jù)廢水中重金屬離子的種類和性質(zhì)，選擇合適的沉淀劑，如氫氧化物沉淀劑（氫氧化鈉、氫氧化鈣等）、硫化物沉淀劑（硫化鈉、硫化氫等）等。將沉淀劑按照一定的比例投加到廢水中，使重金屬離子與沉淀劑發(fā)生化學反應(yīng)，生成難溶的沉淀物。（3）反應(yīng)條件的控制：控制反應(yīng)的pH值、溫度、反應(yīng)時間等條件，以保證沉淀反應(yīng)的充分進行。不同的重金屬離子在不同的pH值條件下才能形成穩(wěn)定的沉淀，因此需要根據(jù)具體情況調(diào)整廢水的pH值。（4）沉淀物的分離：通過沉淀、過濾、離心等方法將生成的沉淀物從廢水中分離出來。沉淀分離是最常用的方法，在沉淀池中讓沉淀物自然沉降，然后將上清液排出；過濾和離心可以進一步提高分離效果，使沉淀物更加純凈。（5）污泥的處理和處置：分離出來的沉淀物通常稱為污泥，需要進行進一步的處理和處置?？梢圆捎妹撍?、干燥等方法降低污泥的含水率，然后進行填埋、焚燒或回收利用等處置。4.簡述反滲透膜分離技術(shù)的特點。答：反滲透膜分離技術(shù)具有以下特點：（1）分離效率高：反滲透膜能夠截留幾乎所有的溶解性鹽類、有機物、微生物等污染物，對水中的離子、小分子有機物等有很高的截留率，可以有效去除廢水中的有害物質(zhì)，得到高質(zhì)量的產(chǎn)水。（2）操作簡單：反滲透膜分離過程是在常溫下進行的，不需要加熱或添加化學藥劑，操作過程相對簡單，易于實現(xiàn)自動化控制，降低了勞動強度和運行成本。（3）無相變：反滲透膜分離過程屬于物理分離過程，不發(fā)生相變，避免了傳統(tǒng)分離方法中因相變而帶來的能量消耗和物質(zhì)損失，節(jié)能效果顯著。（4）適應(yīng)性強：反滲透膜分離技術(shù)可以處理不同水質(zhì)的廢水，包括高含鹽廢水、高濃度有機廢水等，對進水水質(zhì)的要求相對較寬，具有較強的適應(yīng)性。（5）設(shè)備緊湊：反滲透膜組件結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，適用于各種規(guī)模的廢水處理工程，特別是在場地有限的情況下具有明顯的優(yōu)勢。（6）膜易污染：反滲透膜在運行過程中容易受到水中懸浮物、有機物、微生物等污染物的污染，導(dǎo)致膜通量下降、分離性能降低，需要定期進行清洗和維護。5.簡述厭氧處理的優(yōu)缺點。答：厭氧處理具有以下優(yōu)點和缺點：優(yōu)點：（1）能耗低：厭氧處理不需要曝氣，能耗僅為好氧處理的10%-30%，可以節(jié)省大量的能源。（2）可產(chǎn)生沼氣：厭氧處理過程中會產(chǎn)生沼氣，沼氣是一種清潔能源，可以用于發(fā)電、供熱等，實現(xiàn)能源的回收利用，降低運行成本。（3）污泥產(chǎn)量少：厭氧處理過程中微生物的生長速率較慢，污泥產(chǎn)量僅為好氧處理的10%-20%，減少了污泥處理和處置的費用。（4）對高濃度有機廢水處理效果好：厭氧處理能夠處理高濃度有機廢水，對一些難降解的有機物也有較好的處理效果，如造紙廢水、釀酒廢水等。（5）適應(yīng)性強：厭氧微生物對環(huán)境的適應(yīng)性較強，能夠在較高的溫度、pH值和鹽度等條件下生長和代謝。缺點：（1）啟動時間長：厭氧處理系統(tǒng)的啟動需要較長的時間，一般需要數(shù)周甚至數(shù)月，因為厭氧微生物的生長和繁殖速度較慢。（2）處理效果受溫度影響大：厭氧處理的最佳溫度范圍較窄，一般在30-35℃之間，溫度過低或過高都會影響厭氧微生物的活性，導(dǎo)致處理效果下降。（3）出水水質(zhì)較差：厭氧處理后的出水通常含有一定量的有機物和溶解性氣體，需要進一步進行好氧處理才能達到排放標準。（4）操作管理要求高：厭氧處理系統(tǒng)對操作管理要求較高，需要嚴格控制進水水質(zhì)、溫度、pH值等參數(shù)，否則容易導(dǎo)致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。四、計算題1.某工業(yè)廢水處理廠日處理廢水量為5000m3，進水COD濃度為800mg/L，出水COD濃度為100mg/L，求該處理廠每天去除的COD量。解：首先將進水和出水的COD濃度換算為kg/m3。進水COD濃度：$800mg/L=800\times10^{-3}g/L=0.8kg/m3$出水COD濃度：$100mg/L=100\times10^{-3}g/L=0.1kg/m3$每天去除的COD量=（進水COD濃度-出水COD濃度）×日處理廢水量$=(0.8-0.1)kg/m3\times5000m3$$=0.7kg/m3\times5000m3$$=3500kg$答：該處理廠每天去除的COD量為3500kg。2.某活性污泥曝氣池的有效容積為1000m3，進水流量為200m3/d，污泥回流比為50%，求曝氣池的水力停留時間和污泥停留時間。解：（1）水力停留時間（HRT）的計算水力停留時間是指廢水在曝氣池內(nèi)的平均停留時間，計算公式為：$HRT=\frac{V}{Q}$其中，$V$為曝氣池的有效容積（m3），$Q$為進水流量（m3/d）。已知$V=1000m3$，$Q=200m3/d$，則：$HRT=\frac{1000m3}{200m3/d}=5d$（2）污泥停留時間（SRT）的計算設(shè)污泥回流比為$R$，剩余污泥排放量為$\DeltaX$，曝氣池內(nèi)的污泥濃度為$X$。污泥回流比$R=50\%=0.5$進水流量為$Q=200m3/d$，則回流污泥流量$Q_{r}=RQ=0.5\times200m3/d=100m3/d$假設(shè)剩余污泥排放量為$\DeltaX$，曝氣池內(nèi)的污泥總量為$VX$（$V$為曝氣池容積，$X$為污泥濃度）由于本題未給出剩余污泥排放量和污泥濃度等具體數(shù)據(jù)，假設(shè)剩余污泥排放量為$\DeltaX=10m3/d$，污泥濃度$X$均勻分布。污泥停留時間$SRT=\frac{VX}{\DeltaX}$這里我們可以簡化計算，假設(shè)污泥的密度等因素不考慮，僅從體積和流量關(guān)系計算。曝氣池內(nèi)的污泥總量相當于在回流和進水共同作用下積累的，實際進入曝氣池的混合液流量為$Q+Q_{r}=200m3/d+100m3/d=300m3/d$污泥停留時間$SRT=\frac{V}{\DeltaX}\times(1+R)$$=\frac{1000m3}{10m3/d}\times(1+0.5)$$=100d\times1.5$$=150d$答：曝氣池的水力停留時間為5d，污泥停留時間為150d（本題中剩余污泥排放量為假設(shè)值，實際計算需根據(jù)具體數(shù)據(jù)）。五、論述題1.論述工業(yè)廢水處理中生物處理法的優(yōu)缺點及發(fā)展趨勢。答：工業(yè)廢水處理中的生物處理法是利用微生物的代謝作用來去除廢水中有機物和某些無機物的方法，主要包括好氧生物處理和厭氧生物處理。優(yōu)點：（1）處理效果好：生物處理法能夠有效地分解和去除廢水中的大部分有機物，對一些難降解的有機物也有一定的處理能力。通過微生物的代謝作用，可以將有機物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無害物質(zhì)，使廢水達到較好的凈化效果。（2）成本較低：與化學處理法相比，生物處理法不需要大量使用化學藥劑，運行成本相對較低。同時，生物處理過程中產(chǎn)生的污泥可以進行資源化利用，進一步降低處理成本。（3）環(huán)境友好：生物處理法是一種自然的處理方式，對環(huán)境的影響較小。微生物在處理廢水的過程中不會產(chǎn)生二次污染，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。（4）適應(yīng)性強：生物處理法可以處理不同類型和濃度的工業(yè)廢水，通過選擇合適的微生物菌種和處理工藝，可以適應(yīng)各種復(fù)雜的廢水水質(zhì)。缺點：（1）處理時間長：生物處理過程中微生物的生長和代謝速度相對較慢，因此處理時間較長，需要較大的處理設(shè)施和占地面積。（2）對環(huán)境條件要求高：微生物的生長和代謝活動對環(huán)境條件非常敏感，如溫度、pH值、溶解氧等。廢水的水質(zhì)和環(huán)境條件的變化可能會影響微生物的活性，導(dǎo)致處理效果下降。（3）對有毒有害物質(zhì)敏感：生物處理法對廢水中的有毒有害物質(zhì)比較敏感，如重金屬、農(nóng)藥等。這些物質(zhì)可能會抑制或殺死微生物，影響處理系統(tǒng)的正常運行。（4）出水水質(zhì)不穩(wěn)定：生物處理后的出水水質(zhì)可能會受到進水水質(zhì)、運行條件等因素的影響，導(dǎo)致出水水質(zhì)不穩(wěn)定，有時需要進一步進行深度處理才能達到排放標準。發(fā)展趨勢：（1）生物技術(shù)的創(chuàng)新：隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的微生物菌種和生物處理工藝不斷涌現(xiàn)。例如，基因工程技術(shù)可以培育出具有特殊功能的微生物菌種，提高對難降解有機物的處理能力；生物膜技術(shù)、固定化微生物技術(shù)等可以提高微生物的濃度和活性，縮短處理時間。（2）與其他處理方法的聯(lián)合：為了提高工業(yè)廢水的處理效果和效率，生物處理法將與物理、化學處理方法相結(jié)合。例如，在生物處理前采用預(yù)處理工藝去除廢水中的懸浮物、油脂等雜質(zhì)，減輕生物處理的負擔；在生物處理后采用深度處理工藝進一步去除剩余的污染物，確保出水水質(zhì)達標。（3）智能化和自動化控制：利用先進的傳感器和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生物處理過程的智能化和自動化控制。通過實時監(jiān)測和調(diào)整處理過程中的參數(shù)，如溫度、pH值、溶解氧等，保證處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高處理效率和出水水質(zhì)。（4）資源化利用：加強生物處理過程中的資源化利用，將廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為能源（如沼氣）、生物肥料等有價值的產(chǎn)品，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。（5）應(yīng)用領(lǐng)域的拓展：生物處理法將不僅僅局限于傳統(tǒng)的工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，還將向更廣泛的領(lǐng)域拓展，如城市污水處理、土壤修復(fù)、垃圾滲濾液處理等。同時，針對一些特殊行業(yè)的廢水，如制藥廢水、化工廢水等，將開發(fā)出更加高效、專用的生物處理技術(shù)。2.論述反滲透膜技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用及存在的問題。答：反滲透膜技術(shù)在工業(yè)廢水處理中具有廣泛的應(yīng)用，同時也存在一些問題。應(yīng)用：（1）高含鹽廢水處理：許多工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生高含鹽廢水，如化工、制藥、印染等行業(yè)。反滲透膜技術(shù)可以有效地截留廢水中的鹽分和其他溶解性物質(zhì)，實現(xiàn)水的回用和鹽分的濃縮分離。通過反滲透處理，高含鹽廢水可以被濃縮至一定程度，然后進行蒸發(fā)結(jié)晶等后續(xù)處理，回收其中的鹽分，同時得到的淡水可以回用于生產(chǎn)過程，節(jié)約水資源。（2）重金屬廢水處理：反滲透膜對重金屬離子具有較高的截留率，可以用于處理含重金屬的工業(yè)廢水。將反滲透技術(shù)與其他預(yù)處理工藝相結(jié)合，如化學沉淀、離子交換等，可以有效地去除廢水中的重金屬離子，使出水達到排放標準。處理后的水可以回用，重金屬濃縮液可以進一步回收利用，減少重金屬對環(huán)境的污染。（3）電子工業(yè)廢水處