2025年水質(zhì)和水處理試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.表征水中有機(jī)物含量的綜合指標(biāo)中，能夠反映微生物可降解有機(jī)物量的是（）。A.CODcr（重鉻酸鉀法化學(xué)需氧量）B.BOD5（五日生化需氧量）C.TOC（總有機(jī)碳）D.TOD（總需氧量）2.某污水處理廠采用A2/O工藝，其厭氧段的主要功能是（）。A.硝化反應(yīng)B.反硝化反應(yīng)C.釋磷反應(yīng)D.降解有機(jī)物3.下列消毒方法中，消毒副產(chǎn)物（DBPs）提供風(fēng)險最高的是（）。A.紫外線消毒B.臭氧消毒C.液氯消毒D.二氧化氯消毒4.膜生物反應(yīng)器（MBR）的核心組件是（）。A.活性污泥B.膜組件C.曝氣系統(tǒng)D.回流泵5.用于去除水中溶解性無機(jī)鹽的最有效工藝是（）。A.混凝沉淀B.活性炭吸附C.離子交換D.反滲透（RO）6.某地表水監(jiān)測點(diǎn)pH值為6.5，氨氮濃度1.2mg/L，總磷0.15mg/L，溶解氧5.8mg/L（25℃），其水質(zhì)類別應(yīng)判定為（）（依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002）。A.Ⅰ類B.Ⅱ類C.Ⅲ類D.Ⅳ類7.下列混凝劑中，對低溫低濁水效果較好的是（）。A.硫酸鋁B.聚合氯化鋁（PAC）C.三氯化鐵D.硫酸亞鐵8.污泥厭氧消化過程中，產(chǎn)生甲烷的主要階段是（）。A.水解酸化階段B.產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段C.產(chǎn)甲烷階段D.好氧穩(wěn)定階段9.反滲透系統(tǒng)運(yùn)行中，為防止膜結(jié)垢，通常需控制的關(guān)鍵指標(biāo)是（）。A.進(jìn)水濁度B.進(jìn)水SDI（污染指數(shù)）C.濃水側(cè)LSI（朗格利爾指數(shù)）D.進(jìn)水余氯10.下列不屬于水質(zhì)生物指標(biāo)的是（）。A.大腸菌群數(shù)B.藻類數(shù)量C.總氮（TN）D.生物毒性（發(fā)光菌法）二、填空題（每空1分，共20分）1.衡量水質(zhì)濁度的常用單位是______（符號），其定義為______。2.混凝過程的三個主要階段是______、______和______。3.活性污泥法中，污泥齡（SRT）的定義是______，其與污泥負(fù)荷（F/M）的關(guān)系為______（正相關(guān)/負(fù)相關(guān)）。4.飲用水深度處理中，臭氧-生物活性炭（O3-BAC）工藝的主要作用是______和______。5.工業(yè)廢水處理中，電滲析的核心原理是______，其驅(qū)動力為______。6.污水脫氮的主要途徑是______，其中硝化反應(yīng)的適宜pH范圍是______，反硝化反應(yīng)的電子供體通常為______。7.膜污染可分為______和______兩類，其中不可逆污染需通過______去除。8.污泥脫水的主要指標(biāo)是______，常見的機(jī)械脫水設(shè)備有______（列舉兩種）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述CODcr與BOD5的區(qū)別與聯(lián)系。2.比較A2/O工藝與氧化溝工藝在脫氮除磷效果上的差異，并分析各自適用場景。3.膜生物反應(yīng)器（MBR）相比傳統(tǒng)活性污泥法有哪些優(yōu)勢？可能面臨的主要問題是什么？4.列舉三種常見的飲用水消毒方法，并說明其優(yōu)缺點(diǎn)。5.某城市污水廠進(jìn)水COD=450mg/L，BOD5=280mg/L，SS=220mg/L，TN=45mg/L，TP=5.5mg/L，設(shè)計(jì)出水需達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)。請?jiān)O(shè)計(jì)一套完整的處理工藝流程，并說明各單元的主要作用。四、案例分析題（共20分）案例1（10分）：某工業(yè)園區(qū)電鍍廢水處理站近期出水總鉻濃度持續(xù)超標(biāo)（排放標(biāo)準(zhǔn)≤1.0mg/L），現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)：進(jìn)水總鉻濃度80mg/L（以Cr6+為主），pH=2.5，處理工藝為“調(diào)節(jié)池→還原反應(yīng)池→中和沉淀池→過濾池”。經(jīng)排查，還原反應(yīng)池投加的還原劑為亞硫酸鈉（Na2SO3），反應(yīng)pH控制在3.0，中和沉淀階段投加石灰（Ca(OH)2）調(diào)節(jié)pH至8.5。問題：（1）分析總鉻超標(biāo)的可能原因；（2）提出針對性改進(jìn)措施。案例2（10分）：某城鎮(zhèn)污水處理廠采用CAST（循環(huán)式活性污泥法）工藝，近期出水TN（總氮）濃度從12mg/L升至18mg/L（一級A標(biāo)準(zhǔn)為≤15mg/L），其他指標(biāo)（COD、BOD5、TP）均達(dá)標(biāo)。該廠進(jìn)水TN濃度穩(wěn)定在40-45mg/L，污泥齡（SRT）約10天，曝氣階段DO控制在2.0-2.5mg/L，缺氧階段DO<0.5mg/L。問題：（1）推測TN超標(biāo)的可能原因；（2）提出優(yōu)化運(yùn)行的具體措施。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.B（BOD5反映微生物可降解有機(jī)物量，CODcr包含不可生物降解部分）2.C（厭氧段聚磷菌釋放磷，為好氧吸磷做準(zhǔn)備）3.C（液氯易與有機(jī)物反應(yīng)提供三鹵甲烷等DBPs）4.B（膜組件是MBR實(shí)現(xiàn)泥水分離的核心）5.D（反滲透可去除98%以上溶解性無機(jī)鹽）6.C（Ⅲ類水pH6-9，氨氮≤1.0mg/L？不，GB3838-2002中Ⅲ類氨氮≤1.0mg/L，本題1.2mg/L應(yīng)屬Ⅳ類？需核對標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)際Ⅲ類氨氮≤1.0，Ⅳ類≤1.5，故本題氨氮1.2屬Ⅳ類，但溶解氧Ⅲ類≥5.0（25℃時飽和DO約8.3，5.8≥5.0），總磷Ⅲ類≤0.2，綜合判定應(yīng)為Ⅳ類。原選項(xiàng)可能設(shè)置錯誤，正確答案D）7.B（PAC對低溫低濁水適應(yīng)性優(yōu)于傳統(tǒng)鋁鹽）8.C（產(chǎn)甲烷菌直接提供甲烷）9.C（LSI>0時易結(jié)碳酸鈣垢，需控制）10.C（總氮為化學(xué)指標(biāo)）二、填空題1.NTU（nephelometricturbidityunit）；水樣對光的散射能力與標(biāo)準(zhǔn)懸濁液的比值2.凝聚；絮凝；沉淀（或沉降）3.微生物在反應(yīng)器中的平均停留時間；負(fù)相關(guān)（SRT越長，F(xiàn)/M越低）4.氧化有機(jī)物；生物降解（或去除微量污染物）5.離子在電場作用下通過離子交換膜遷移；直流電場6.生物脫氮（硝化-反硝化）；7.0-8.5；有機(jī)物（或碳源）7.可逆污染；不可逆污染；化學(xué)清洗8.含水率；帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)（任選兩種）三、簡答題1.區(qū)別：CODcr是強(qiáng)氧化劑（重鉻酸鉀）氧化有機(jī)物的需氧量，包含可生物降解和不可生物降解部分；BOD5是微生物5天內(nèi)氧化可降解有機(jī)物的需氧量。聯(lián)系：均反映有機(jī)物含量，BOD5/CODcr可判斷廢水可生化性（>0.3易生化）。2.差異：A2/O工藝為厭氧-缺氧-好氧三段式，脫氮除磷同步但存在碳源競爭（釋磷與反硝化均需碳源）；氧化溝多為循環(huán)流動，缺氧-好氧交替，脫氮效果好但除磷效率較低（污泥齡長不利于聚磷菌）。適用場景：A2/O適用于碳源充足、需同步脫氮除磷的城鎮(zhèn)污水；氧化溝適用于低負(fù)荷、水質(zhì)波動大、對除磷要求不高的中小規(guī)模污水廠。3.優(yōu)勢：泥水分離效率高（出水水質(zhì)好）、污泥濃度高（容積負(fù)荷大）、占地小、剩余污泥少。問題：膜污染導(dǎo)致運(yùn)行成本高、能耗大（需持續(xù)曝氣沖刷膜）、膜組件更換費(fèi)用高。4.（1）液氯消毒：優(yōu)點(diǎn)成本低、持續(xù)殺菌；缺點(diǎn)提供DBPs、對病毒效果差。（2）紫外線消毒：優(yōu)點(diǎn)無副產(chǎn)物、效率高；缺點(diǎn)無持續(xù)殺菌能力、設(shè)備維護(hù)要求高。（3）臭氧消毒：優(yōu)點(diǎn)殺菌能力強(qiáng)、氧化有機(jī)物；缺點(diǎn)成本高、無持續(xù)殺菌、需尾氣處理。5.工藝流程：格柵→沉砂池→初沉池→A2/O生化池→二沉池→深度處理（混凝沉淀/過濾）→消毒。各單元作用：格柵（去除大顆粒雜質(zhì)）、沉砂池（分離無機(jī)顆粒）、初沉池（去除SS和部分有機(jī)物）、A2/O（厭氧釋磷、缺氧反硝化、好氧吸磷和硝化）、二沉池（泥水分離）、深度處理（進(jìn)一步去除SS、TP）、消毒（殺滅病原微生物）。四、案例分析題案例1：（1）超標(biāo)的可能原因：①還原反應(yīng)pH過高（Cr6+還原為Cr3+最佳pH為2.0-2.5，當(dāng)前3.0導(dǎo)致還原不徹底）；②還原劑投加量不足（亞硫酸鈉與Cr6+反應(yīng)摩爾比約3:1，可能投加量不夠）；③中和沉淀pH不當(dāng)（Cr3+最佳沉淀pH為7.5-8.0，8.5時部分Cr3+可能重新溶解）；④過濾池失效（濾料堵塞或反洗不及時）。（2）改進(jìn)措施：①調(diào)節(jié)還原反應(yīng)pH至2.0-2.5；②按Cr6+濃度1:3-1:5投加亞硫酸鈉（或改用硫酸亞鐵，成本更低）；③中和沉淀pH調(diào)整為7.5-8.0；④加強(qiáng)過濾池反洗，確保出水SS≤10mg/L（避免Cr3+隨懸浮物流失）。案例2：（1）可能原因：①碳源不足（進(jìn)水BOD5/TN<4，反硝化碳源短缺）；②污泥齡偏短（硝化菌世代周期長，SRT=10天可能導(dǎo)致硝化不完全）；③缺氧段停留