水污染控制工程考試試題庫(kù)及答案一、選擇題（一）單項(xiàng)選擇題1.下列不屬于物理處理法的是（）A.沉淀法B.過(guò)濾法C.中和法D.氣浮法答案：C。解析：中和法是利用化學(xué)方法調(diào)節(jié)廢水的酸堿度，屬于化學(xué)處理法；沉淀法、過(guò)濾法、氣浮法均是利用物理原理分離廢水中的污染物，屬于物理處理法。2.活性污泥法中，微生物的代謝所需氧是通過(guò)（）供給。A.曝氣B.微生物自身產(chǎn)生C.水體中溶解氧D.藥劑添加答案：A。解析：在活性污泥法中，主要通過(guò)曝氣的方式向混合液中供給微生物代謝所需的氧，使微生物能夠進(jìn)行正常的呼吸作用來(lái)分解有機(jī)物。微生物自身不能產(chǎn)生大量用于代謝的氧，水體中溶解氧含量有限不能滿足需求，一般也不會(huì)通過(guò)藥劑添加來(lái)提供主要的氧源。3.污水的二級(jí)處理主要是去除污水中的（）A.懸浮物B.膠體物質(zhì)C.溶解性有機(jī)物D.重金屬答案：C。解析：一級(jí)處理主要去除污水中的懸浮物；二級(jí)處理主要是利用生物處理方法去除污水中的溶解性有機(jī)物；膠體物質(zhì)部分會(huì)在一級(jí)和二級(jí)處理中被去除，但不是二級(jí)處理的主要目標(biāo)；重金屬一般需要特殊的處理工藝去除，不是二級(jí)處理的主要對(duì)象。4.格柵的主要作用是（）A.去除較大的漂浮物和懸浮物B.去除溶解性有機(jī)物C.去除重金屬D.調(diào)節(jié)水質(zhì)水量答案：A。解析：格柵是安裝在污水處理廠進(jìn)水口處的一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)，其主要作用是攔截污水中較大的漂浮物和懸浮物，防止這些物質(zhì)進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)備，造成設(shè)備堵塞和損壞。去除溶解性有機(jī)物是生物處理等工藝的任務(wù)；去除重金屬需要專(zhuān)門(mén)的化學(xué)或物理化學(xué)方法；調(diào)節(jié)水質(zhì)水量一般由調(diào)節(jié)池來(lái)完成。5.厭氧消化過(guò)程中，產(chǎn)甲烷階段的主要微生物是（）A.水解菌B.產(chǎn)酸菌C.產(chǎn)甲烷菌D.硝化菌答案：C。解析：厭氧消化過(guò)程分為水解階段、產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。水解菌主要作用是將大分子有機(jī)物水解為小分子有機(jī)物；產(chǎn)酸菌將水解產(chǎn)物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸等有機(jī)酸；產(chǎn)甲烷菌則將有機(jī)酸等轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，是產(chǎn)甲烷階段的主要微生物；硝化菌主要參與好氧條件下的硝化反應(yīng)，不屬于厭氧消化過(guò)程的微生物。（二）多項(xiàng)選擇題1.常用的化學(xué)處理方法有（）A.中和法B.化學(xué)沉淀法C.氧化還原法D.電解法答案：ABCD。解析：中和法用于調(diào)節(jié)廢水的酸堿度；化學(xué)沉淀法是通過(guò)向廢水中投加沉淀劑，使某些溶解性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為難溶物質(zhì)而沉淀分離；氧化還原法利用氧化還原反應(yīng)去除廢水中的有害物質(zhì)；電解法是利用電解的原理處理廢水，這些都屬于常用的化學(xué)處理方法。2.活性污泥的組成包括（）A.微生物群體B.微生物代謝產(chǎn)物C.吸附的有機(jī)物D.吸附的無(wú)機(jī)物答案：ABCD。解析：活性污泥是由微生物群體及其代謝產(chǎn)物、吸附的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成的絮狀體。微生物群體是活性污泥的核心，負(fù)責(zé)分解有機(jī)物；微生物代謝產(chǎn)物包括各種酶、多糖等；吸附的有機(jī)物是待分解的污染物；吸附的無(wú)機(jī)物可能是廢水中本身含有的礦物質(zhì)等。3.影響生物處理效果的因素有（）A.溫度B.pH值C.溶解氧D.有毒物質(zhì)答案：ABCD。解析：溫度會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)和代謝速率，不同的微生物有適宜的生長(zhǎng)溫度范圍；pH值會(huì)影響微生物體內(nèi)酶的活性，從而影響微生物的生長(zhǎng)和代謝；溶解氧對(duì)于好氧生物處理至關(guān)重要，溶解氧不足會(huì)影響微生物的呼吸作用；有毒物質(zhì)會(huì)抑制或毒害微生物，影響生物處理效果。4.下列屬于污水處理廠污泥處理的方法有（）A.濃縮B.脫水C.消化D.焚燒答案：ABCD。解析：濃縮是降低污泥的含水率，減少污泥體積；脫水進(jìn)一步降低污泥的含水率，使污泥便于運(yùn)輸和后續(xù)處理；消化可以穩(wěn)定污泥中的有機(jī)物，減少污泥體積和臭味；焚燒是將污泥中的有機(jī)物徹底氧化分解，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、無(wú)害化和資源化。5.氣浮法的類(lèi)型有（）A.電解氣浮B.分散空氣氣浮C.溶解空氣氣浮D.加壓氣浮答案：ABC。解析：氣浮法根據(jù)產(chǎn)生氣泡的方式不同可分為電解氣浮、分散空氣氣浮和溶解空氣氣浮。加壓氣浮是溶解空氣氣浮的一種具體方式，它是通過(guò)加壓使空氣溶解在水中，然后減壓釋放產(chǎn)生氣泡。二、填空題1.污水處理方法按其作用原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和（生物處理法）。解析：這是污水處理方法的基本分類(lèi)方式，生物處理法利用微生物的代謝作用去除污水中的有機(jī)物。2.活性污泥法中，衡量活性污泥沉降性能的指標(biāo)是（污泥沉降比）和（污泥容積指數(shù)）。解析：污泥沉降比是指一定體積的混合液在量筒中靜置30min后，沉淀污泥與混合液的體積比；污泥容積指數(shù)是指混合液經(jīng)30min靜置沉淀后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積。這兩個(gè)指標(biāo)可以反映活性污泥的凝聚性和沉降性能。3.厭氧消化的三個(gè)階段分別是水解階段、（產(chǎn)酸階段）和（產(chǎn)甲烷階段）。解析：如前面選擇題中所述，這是厭氧消化過(guò)程的三個(gè)典型階段，每個(gè)階段都有不同的微生物參與，完成不同的代謝任務(wù)。4.格柵按形狀可分為（平面格柵）和（曲面格柵）。解析：平面格柵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛；曲面格柵一般具有較大的過(guò)水能力，適用于流量較大的情況。5.常用的消毒劑有（氯氣）、（二氧化氯）、（臭氧）等。解析：氯氣是傳統(tǒng)的消毒劑，具有殺菌能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)；二氧化氯消毒效果好，且不會(huì)產(chǎn)生氯代有機(jī)物等有害物質(zhì)；臭氧具有強(qiáng)氧化性，消毒速度快，殺菌效果好，但成本較高。三、判斷題1.沉淀法只能去除污水中的懸浮物，不能去除溶解性有機(jī)物。（√）解析：沉淀法是利用重力作用使懸浮物沉淀分離，主要針對(duì)的是污水中的懸浮顆粒，對(duì)于溶解性有機(jī)物無(wú)法通過(guò)沉淀的方式去除。2.活性污泥法中，污泥齡越長(zhǎng)，處理效果越好。（×）解析：污泥齡過(guò)長(zhǎng)可能會(huì)導(dǎo)致污泥老化，微生物活性降低，處理效果反而下降；合適的污泥齡需要根據(jù)污水水質(zhì)、處理工藝等因素進(jìn)行合理選擇。3.厭氧消化過(guò)程中，產(chǎn)酸階段的產(chǎn)氣量最大。（×）解析：厭氧消化過(guò)程中產(chǎn)氣量最大的階段是產(chǎn)甲烷階段，產(chǎn)酸階段主要是產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸等有機(jī)酸，產(chǎn)氣量相對(duì)較少。4.格柵的間隙越小，對(duì)后續(xù)處理設(shè)備的保護(hù)作用越好，但水頭損失也越大。（√）解析：格柵間隙小可以攔截更小的懸浮物，對(duì)后續(xù)設(shè)備的保護(hù)作用增強(qiáng)，但過(guò)小的間隙會(huì)使水流通過(guò)格柵時(shí)的阻力增大，導(dǎo)致水頭損失增加。5.污水的三級(jí)處理主要是去除污水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（√）解析：一級(jí)處理主要去除懸浮物，二級(jí)處理主要去除溶解性有機(jī)物，三級(jí)處理則是在二級(jí)處理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步去除氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，防止水體富營(yíng)養(yǎng)化。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述沉淀法的基本原理和類(lèi)型。答：沉淀法的基本原理是利用重力作用，使污水中的懸浮顆粒沉淀到水底，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。根據(jù)懸浮顆粒的性質(zhì)、濃度及絮凝性能，沉淀可分為以下四種類(lèi)型：-自由沉淀：懸浮顆粒濃度較低，顆粒之間互不干擾，各自獨(dú)立完成沉淀過(guò)程，如沉砂池中的沉淀。-絮凝沉淀：懸浮顆粒濃度較高，顆粒之間會(huì)發(fā)生絮凝作用，使顆粒的粒徑和質(zhì)量逐漸增大，沉淀速度加快，如給水處理中的混凝沉淀。-區(qū)域沉淀：懸浮顆粒濃度較高，顆粒之間相互擠壓，形成一個(gè)整體的沉淀區(qū)域，沉淀過(guò)程中區(qū)域界面保持清晰，如二次沉淀池的后期沉淀。-壓縮沉淀：懸浮顆粒濃度很高，顆粒之間相互接觸，上層顆粒的重力作用使下層顆粒受到壓縮，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的沉淀，如污泥濃縮池中的沉淀。2.簡(jiǎn)述活性污泥法的基本流程和主要組成部分。答：活性污泥法的基本流程包括曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排放系統(tǒng)。主要組成部分及作用如下：-曝氣池：是活性污泥法的核心部分，污水和回流污泥在此充分混合，并通過(guò)曝氣裝置向混合液中供給氧氣，使微生物在有氧的條件下分解污水中的有機(jī)物。-沉淀池：用于將曝氣池流出的混合液進(jìn)行固液分離，沉淀后的上清液作為處理后的出水排放，沉淀的污泥一部分回流到曝氣池，維持曝氣池中活性污泥的濃度，另一部分作為剩余污泥排出系統(tǒng)。-污泥回流系統(tǒng)：將沉淀池中的沉淀污泥回流到曝氣池，保證曝氣池中始終有足夠數(shù)量的活性污泥，維持處理效果的穩(wěn)定。-剩余污泥排放系統(tǒng)：定期排出多余的污泥，以控制曝氣池中活性污泥的齡期和濃度，防止污泥老化和處理效果下降。3.簡(jiǎn)述厭氧消化的影響因素。答：厭氧消化的影響因素主要包括以下幾個(gè)方面：-溫度：厭氧消化存在中溫（30-35℃）和高溫（50-55℃）兩個(gè)適宜的溫度范圍。溫度的變化會(huì)影響微生物的生長(zhǎng)和代謝速率，溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致厭氧消化效率下降。-pH值：厭氧消化過(guò)程中，產(chǎn)酸菌適宜的pH值范圍為5.5-6.5，產(chǎn)甲烷菌適宜的pH值范圍為6.8-7.2。pH值的波動(dòng)會(huì)影響微生物體內(nèi)酶的活性，從而影響厭氧消化的正常進(jìn)行。-有機(jī)負(fù)荷：有機(jī)負(fù)荷過(guò)高會(huì)導(dǎo)致有機(jī)酸積累，使pH值下降，抑制產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)；有機(jī)負(fù)荷過(guò)低則會(huì)使設(shè)備利用率降低，處理效率不高。-有毒物質(zhì)：如重金屬、硫化物、酚類(lèi)等有毒物質(zhì)會(huì)抑制或毒害厭氧微生物，影響厭氧消化的效果。-攪拌：適當(dāng)?shù)臄嚢杩梢允沟孜锱c微生物充分接觸，提高傳質(zhì)效率，促進(jìn)厭氧消化過(guò)程的進(jìn)行；但過(guò)度攪拌可能會(huì)破壞微生物的群落結(jié)構(gòu)。-碳氮比：合適的碳氮比（C/N）一般為20-30:1。碳氮比過(guò)高，氮源不足，微生物生長(zhǎng)受到限制；碳氮比過(guò)低，氮源過(guò)剩，會(huì)導(dǎo)致氨氮積累，抑制厭氧消化。4.簡(jiǎn)述氣浮法的原理和適用范圍。答：氣浮法的原理是通過(guò)某種方式在水中產(chǎn)生大量的微小氣泡，使廢水中的懸浮顆粒附著在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。其適用范圍包括：-處理含有細(xì)小懸浮顆粒和膠體物質(zhì)的廢水，如印染廢水、造紙廢水等，這些物質(zhì)不易通過(guò)沉淀法去除，但可以通過(guò)氣浮法有效地分離。-回收廢水中的有用物質(zhì)，如造紙廢水中的纖維、食品加工廢水中的蛋白質(zhì)等。-用于污泥的濃縮，提高污泥的含固率，便于后續(xù)的處理和處置。-對(duì)一些特殊的廢水，如含油廢水，氣浮法可以有效地去除其中的油類(lèi)物質(zhì)。5.簡(jiǎn)述污水處理廠污泥處理的目的和常用方法。答：污水處理廠污泥處理的目的主要有以下幾點(diǎn)：-減量化：降低污泥的含水率，減少污泥的體積，便于運(yùn)輸和后續(xù)處理。-穩(wěn)定化：通過(guò)處理使污泥中的有機(jī)物得到分解和穩(wěn)定，減少污泥的臭味和致病性。-無(wú)害化：去除污泥中的有害物質(zhì)，如重金屬、病原菌等，防止對(duì)環(huán)境造成污染。-資源化：回收污泥中的有用物質(zhì)和能量，實(shí)現(xiàn)資源的再利用。常用的污泥處理方法包括：-濃縮：采用重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮等方法降低污泥的含水率，減少污泥體積。-脫水：進(jìn)一步降低污泥的含水率，常用的脫水方法有機(jī)械脫水（如帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)等）和自然干化。-消化：包括厭氧消化和好氧消化，通過(guò)微生物的代謝作用分解污泥中的有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化，并產(chǎn)生沼氣等可利用的能源。-焚燒：將污泥中的有機(jī)物徹底氧化分解，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化和無(wú)害化，但焚燒過(guò)程需要消耗大量的能源，且可能會(huì)產(chǎn)生二次污染。-土地利用：經(jīng)過(guò)處理后的污泥可以作為肥料用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域，但需要嚴(yán)格控制污泥中的有害物質(zhì)含量，防止對(duì)土壤和農(nóng)作物造成污染。五、計(jì)算題1.某污水處理廠設(shè)計(jì)流量為Q=5000m3/d，進(jìn)水BOD?濃度為C?=200mg/L，要求出水BOD?濃度為C?=20mg/L，采用活性污泥法處理，污泥負(fù)荷Ns=0.2kgBOD?/(kgMLSS·d)，求所需的活性污泥量（以MLSS計(jì)）。解：首先計(jì)算每天需要去除的BOD?量：$Q\times(C_0-C_e)=5000\times(200-20)\times10^{-3}=900$（kg/d）根據(jù)污泥負(fù)荷公式$N_s=\frac{Q\times(C_0-C_e)}{X\timesV}$（其中$X$為活性污泥濃度，即MLSS，$V$為曝氣池容積），這里我們求活性污泥量（以MLSS計(jì)），可變形為$X=\frac{Q\times(C_0-C_e)}{N_s}$。將已知數(shù)據(jù)代入可得：$X=\frac{900}{0.2}=4500$（kg）所以，所需的活性污泥量（以MLSS計(jì)）為4500kg。2.某污水中含有濃度為100mg/L的Zn2?，欲用化學(xué)沉淀法將其去除，使出水Zn2?濃度達(dá)到1mg/L以下，已知Zn(OH)?的溶度積常數(shù)$K_{sp}=1.2\times10^{-17}$，求需要調(diào)節(jié)的pH值。解：根據(jù)溶度積常數(shù)公式$K_{sp}=[Zn^{2+}][OH^-]^2$。當(dāng)出水$[Zn^{2+}]=1mg/L=\frac{1\times10^{-3}}{65.4}=1.53\times10^{-5}$mol/L（Zn的相對(duì)原子質(zhì)量為65.4）。由$K_{sp}=[Zn^{2+}][OH^-]^2$可得$[OH^-]=\sqrt{\frac{K_{sp}}{[Zn^{2+}]}}=\sqrt{\frac{1.2\times10^{-17}}{1.53\times10^{-5}}}=2.8\times10^{-6}$mol/L。根據(jù)$pOH=-\lg[OH^-]=-\lg(2.8\times10^{-6})=5.55$。又因?yàn)?pH+pOH=14$，所以$pH=14-pOH=14-5.55=8.45$。所以，需要將pH值調(diào)節(jié)到8.45以上才能使出水Zn2?濃度達(dá)到1mg/L以下。3.某厭氧消化池，有效容積為V=500m3，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷為$N_{org}=5kgCOD/(m3·d)$，已知厭氧消化的產(chǎn)氣率為$r=0.5m3/kgCOD$，求該厭氧消化池每天的產(chǎn)氣量。解：首先計(jì)算每天進(jìn)入?yún)捬跸氐腃OD量：$N_{org}\timesV=5\times500=2500$（kg/d）根據(jù)產(chǎn)氣率公式，每天的產(chǎn)氣量$Q=r\timesN_{org}\timesV$。將已知數(shù)據(jù)代入可得：$Q=0.5\times2500=1250$（m3/d）所以，該厭氧消化池每天的產(chǎn)氣量為1250m3。六、論述題1.論述活性污泥法的主要運(yùn)行方式及其特點(diǎn)。答：活性污泥法有多種運(yùn)行方式，以下是幾種主要的運(yùn)行方式及其特點(diǎn)：（1）傳統(tǒng)活性污泥法-運(yùn)行方式：污水和回流污泥從曝氣池首端進(jìn)入，呈推流式在池中流動(dòng)，有機(jī)物在曝氣池中沿池長(zhǎng)逐漸降低。-特點(diǎn)-優(yōu)點(diǎn)：處理效果好，對(duì)BOD?、COD等有機(jī)物的去除率較高，一般可達(dá)90%以上；運(yùn)行穩(wěn)定，能夠適應(yīng)一定程度的水質(zhì)和水量變化。-缺點(diǎn)：曝氣池首端有機(jī)負(fù)荷高，需氧量也高，容易造成溶解氧供應(yīng)不足；曝氣池容積較大，占地面積大；污泥膨脹問(wèn)題較為突出。（2）完全混合活性污泥法-運(yùn)行方式：污水和回流污泥進(jìn)入曝氣池后，立即與池內(nèi)的混合液充分混合，池內(nèi)各點(diǎn)的水質(zhì)和微生物狀態(tài)基本相同。-特點(diǎn)-優(yōu)點(diǎn)：對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，因?yàn)槲鬯M(jìn)入后立即被稀釋?zhuān)黄貧獬貎?nèi)各點(diǎn)的需氧量均勻，可減少能耗；可以通過(guò)調(diào)整污泥濃度來(lái)適應(yīng)不同的水質(zhì)和水量。-缺點(diǎn)：處理效果相對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法略差，尤其是對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果不佳；容易發(fā)生污泥膨脹，且一旦發(fā)生，較難控制。（3）階段曝氣活性污泥法-運(yùn)行方式：污水沿曝氣池長(zhǎng)度方向多點(diǎn)進(jìn)水，使有機(jī)負(fù)荷在曝氣池內(nèi)分布較為均勻。-特點(diǎn)-優(yōu)點(diǎn)：克服了傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池首端有機(jī)負(fù)荷過(guò)高的問(wèn)題，避免了溶解氧供應(yīng)不足的現(xiàn)象；提高了曝氣池的利用率，減少了曝氣池的容積。-缺點(diǎn)：運(yùn)行管理相對(duì)復(fù)雜，需要精確控制各點(diǎn)的進(jìn)水量。（4）吸附-再生活性污泥法-運(yùn)行方式：污水先與活性污泥在吸附池內(nèi)進(jìn)行短時(shí)間接觸，使污水中的有機(jī)物被污泥吸附，然后混合液進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，沉淀后的污泥一部分回流到吸附池，另一部分進(jìn)入再生池進(jìn)行再生，恢復(fù)活性后再回流到吸附池。-特點(diǎn)-優(yōu)點(diǎn)：吸附池容積較小，可節(jié)省占地面積；對(duì)水質(zhì)和水量的變化有一定的適應(yīng)能力；污泥回流比大，可提高吸附效果。-缺點(diǎn)：處理效果相對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法略低，尤其是對(duì)溶解性有機(jī)物的去除效果較差；再生池的運(yùn)行管理要求較高。（5）氧化溝-運(yùn)行方式：氧化溝是一種首尾相連的循環(huán)曝氣溝渠，污水和活性污泥在其中不斷循環(huán)流動(dòng)，一般采用延時(shí)曝氣。-特點(diǎn)-優(yōu)點(diǎn)：具有良好的脫氮除磷效果，通過(guò)設(shè)置不同的溶解氧區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化過(guò)程；運(yùn)行穩(wěn)定，管理方便，無(wú)需設(shè)置初沉池；污泥齡長(zhǎng)，剩余污泥量少。-缺點(diǎn)：占地面積較大；曝氣效率相對(duì)較低，能耗較高。2.論述污水處理廠污泥處理與處置的發(fā)展趨勢(shì)。答：隨著污水處理量的不斷增加和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，污水處理廠污泥處理與處置面臨著越來(lái)越大的挑戰(zhàn)，其發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）減量化和無(wú)害化程度不斷提高-污泥減量化是污泥處理的重要目標(biāo)之一。未來(lái)將不斷研發(fā)和應(yīng)用更加高效的污泥濃縮、脫水技術(shù)，進(jìn)一步降低污泥的含水率，減少污泥的體積。例如，新型的污泥脫水設(shè)備和藥劑的研發(fā)，將提高脫水效率和脫水效果。-無(wú)害化處理是保障環(huán)境安全的關(guān)鍵。對(duì)污泥中的重金屬、病原菌等有害物質(zhì)進(jìn)行有效去除和穩(wěn)定化處理，防止其對(duì)環(huán)