水處理考試題及答案2025年一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某城市污水處理廠進(jìn)水懸浮物（SS）濃度為350mg/L，經(jīng)格柵-沉砂池處理后，SS去除率為15%，則沉砂池出水SS濃度約為（）A.297.5mg/LB.300mg/LC.312.5mg/LD.320mg/L2.以下哪種混凝劑屬于無機(jī)高分子混凝劑？（）A.硫酸鋁B.聚合氯化鋁（PAC）C.聚丙烯酰胺（PAM）D.硫酸亞鐵3.關(guān)于膜生物反應(yīng)器（MBR）的特點(diǎn)，下列描述錯(cuò)誤的是（）A.污泥濃度高，容積負(fù)荷大B.出水水質(zhì)好，可直接回用C.膜污染是主要運(yùn)行問題D.無需設(shè)置二沉池，但需增加反沖洗系統(tǒng)4.反滲透（RO）過程的主要驅(qū)動(dòng)力是（）A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差5.污泥體積指數(shù)（SVI）為150mL/g時(shí)，通常表示活性污泥的（）A.沉降性能良好B.沉降性能一般C.發(fā)生污泥膨脹D.污泥老化6.硝化反應(yīng)的主要參與微生物是（）A.異養(yǎng)菌B.厭氧產(chǎn)甲烷菌C.自養(yǎng)型亞硝酸菌和硝酸菌D.兼性厭氧菌7.氣浮法分離污染物的關(guān)鍵是（）A.形成密度大于水的絮體B.絮體與微氣泡附著形成整體密度小于水的顆粒C.提高水的表面張力D.降低水溫8.下列消毒方法中，持續(xù)殺菌能力最強(qiáng)的是（）A.紫外線消毒B.液氯消毒C.臭氧消毒D.二氧化氯消毒9.活性炭吸附水中有機(jī)物時(shí)，主要發(fā)生的吸附類型是（）A.化學(xué)吸附B.物理吸附C.離子交換吸附D.生物吸附10.電滲析工藝中，用于分隔陰陽(yáng)離子的關(guān)鍵組件是（）A.反滲透膜B.超濾膜C.離子交換膜D.微濾膜二、填空題（每空1分，共20分）1.生化需氧量（BOD?）是指在（）條件下，（）微生物分解水中有機(jī)物5天所消耗的溶解氧量。2.混凝過程分為（）和（）兩個(gè)階段，前者需要快速攪拌，后者需要慢速攪拌。3.SBR工藝的運(yùn)行周期包括（）、（）、（）、（）和閑置五個(gè)階段。4.反滲透工藝的操作壓力通常為（）MPa，其截留的溶質(zhì)分子量一般小于（）。5.厭氧生物處理的三個(gè)階段為（）、（）和（）。6.離子交換樹脂失效后，常用（）（陽(yáng)離子樹脂）和（）（陰離子樹脂）作為再生劑。7.活性污泥的主要組成包括（）、（）、（）和無機(jī)顆粒。8.氯消毒時(shí)，起主要?dú)⒕饔玫氖牵ǎ▽懟瘜W(xué)式）。9.氣浮工藝中，衡量氣泡質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)是（）和（）。10.超濾膜的截留分子量范圍一般為（），可去除水中的（）、（）等大分子物質(zhì)。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述沉淀法與氣浮法在水處理中的適用場(chǎng)景差異。2.說明生物脫氮的基本原理及主要反應(yīng)階段。3.分析影響混凝效果的主要因素（至少列出5個(gè)）。4.比較傳統(tǒng)活性污泥法與A2/O工藝的優(yōu)缺點(diǎn)（從脫氮除磷、污泥負(fù)荷、運(yùn)行穩(wěn)定性角度）。5.闡述活性炭吸附法在水處理中的應(yīng)用場(chǎng)景及再生方法。四、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某污水廠格柵前渠道寬0.8m，水深0.6m，最大設(shè)計(jì)流量為0.4m3/s，柵條寬度為10mm，格柵間隙寬度為20mm，求格柵的間隙數(shù)（取過柵流速0.9m/s，β=1.0，g=9.8m/s2）。2.某印染廢水處理站需投加PAC作為混凝劑，原水濁度為300NTU，試驗(yàn)確定最佳投加量為15mg/L（以Al?O?計(jì)）。若PAC產(chǎn)品中Al?O?含量為28%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），求每日處理5000m3廢水時(shí)PAC的投加量（單位：kg/d）。3.某城市污水廠曝氣池設(shè)計(jì)流量Q=20000m3/d，進(jìn)水BOD?=250mg/L，出水BOD?=20mg/L，污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6kgVSS/kgBOD?，污泥自身氧化系數(shù)Kd=0.08d?1，混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度MLVSS=3000mg/L，求曝氣池的容積（單位：m3）。五、綜合分析題（20分）某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為5萬m3/d，原水水質(zhì)：COD=450mg/L，BOD?=220mg/L，SS=280mg/L，NH?-N=35mg/L，TP=5mg/L。原工藝采用“格柵+沉砂池+A2/O生化池+二沉池+消毒”，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)（COD≤50mg/L，BOD?≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH?-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L）。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)：①二沉池出水SS偶爾超標(biāo)（12-15mg/L）；②總磷去除率僅70%（出水TP=1.5mg/L）；③冬季低溫時(shí)NH?-N去除率下降至60%（出水NH?-N=14mg/L）。請(qǐng)分析上述問題的可能原因，并提出針對(duì)性優(yōu)化措施（需結(jié)合工藝原理說明）。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.A解析：350×(1-15%)=297.5mg/L。2.B解析：PAC是無機(jī)高分子混凝劑；硫酸鋁、硫酸亞鐵為無機(jī)低分子；PAM為有機(jī)高分子。3.D解析：MBR需設(shè)置反沖洗系統(tǒng)，但二沉池已被膜組件替代，無需設(shè)置。4.B解析：反滲透通過壓力差克服滲透壓實(shí)現(xiàn)分離。5.B解析：SVI=100-150為沉降性能一般；<100為良好；>200易膨脹。6.C解析：硝化菌為自養(yǎng)型，利用氨氮氧化獲取能量。7.B解析：氣浮的關(guān)鍵是絮體與微氣泡結(jié)合后整體密度小于水，上浮分離。8.B解析：液氯消毒后會(huì)殘留余氯，持續(xù)殺菌能力最強(qiáng)；臭氧、紫外線無持續(xù)作用。9.B解析：活性炭吸附有機(jī)物以物理吸附（范德華力）為主。10.C解析：電滲析利用陰陽(yáng)離子交換膜分隔離子。二、填空題1.20℃、好氧2.凝聚、絮凝3.進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水4.1.0-10.0、1005.水解酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷6.鹽酸（或硫酸）、氫氧化鈉7.活性微生物、微生物代謝產(chǎn)物、吸附的有機(jī)物8.HClO（次氯酸）9.氣泡直徑、氣泡密度10.103-10?Da、膠體、蛋白質(zhì)三、簡(jiǎn)答題1.沉淀法適用于密度大于水的顆粒（如SS、無機(jī)污泥），需足夠沉淀時(shí)間，對(duì)細(xì)小顆粒（<20μm）效果差；氣浮法適用于密度接近或小于水的顆粒（如油類、藻類、活性污泥），通過微氣泡附著實(shí)現(xiàn)上浮分離，對(duì)疏水性、細(xì)小顆粒效率更高。2.生物脫氮通過硝化-反硝化實(shí)現(xiàn)：①硝化階段（好氧）：氨氮在亞硝酸菌作用下氧化為亞硝酸鹽，再經(jīng)硝酸菌氧化為硝酸鹽；②反硝化階段（缺氧）：硝酸鹽在反硝化菌作用下還原為N?逸出。需控制溶解氧（硝化段DO=2-4mg/L，反硝化段DO<0.5mg/L）、碳源（反硝化需有機(jī)碳）和溫度（15-30℃最佳）。3.影響因素：①水溫（低溫降低水解速度）；②pH（每種混凝劑有最佳pH范圍，如PAC適宜pH=6-9）；③水質(zhì)（濁度、有機(jī)物、離子種類）；④混凝劑投加量（不足或過量均降低效果）；⑤攪拌強(qiáng)度（凝聚階段快速，絮凝階段慢速）；⑥反應(yīng)時(shí)間（需足夠時(shí)間形成大絮體）。4.傳統(tǒng)活性污泥法：優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟、運(yùn)行穩(wěn)定，缺點(diǎn)是僅能去除有機(jī)物，無脫氮除磷功能，污泥負(fù)荷較低（0.2-0.4kgBOD?/(kgMLSS·d)）；A2/O工藝：優(yōu)點(diǎn)是可同步脫氮除磷（厭氧釋磷、缺氧反硝化、好氧吸磷和硝化），污泥負(fù)荷較高（0.1-0.25kgBOD?/(kgMLSS·d)），缺點(diǎn)是脫氮除磷相互影響（碳源競(jìng)爭(zhēng)），運(yùn)行控制復(fù)雜，低溫時(shí)效率下降。5.應(yīng)用場(chǎng)景：①飲用水深度處理（去除嗅味、微量有機(jī)物）；②工業(yè)廢水處理（如印染廢水脫色、制藥廢水去除COD）；③污水再生回用（去除難降解有機(jī)物）。再生方法：①熱再生（高溫（800-900℃）分解吸附質(zhì)）；②化學(xué)再生（酸/堿溶液洗脫）；③生物再生（微生物降解吸附的有機(jī)物）；④濕式氧化再生（高溫高壓下氧化分解）。四、計(jì)算題1.解：過柵流速v=0.9m/s，柵前渠道過水面積A=0.8×0.6=0.48m2，柵前流速v?=Q/A=0.4/0.48≈0.83m/s<0.9m/s（符合要求）。格柵間隙數(shù)n=Q/(β×b×h×v)，其中b=0.02m（間隙寬度），h=0.6m（水深），β=1.0，n=0.4/(1.0×0.02×0.6×0.9)=0.4/(0.0108)≈37.04，取38個(gè)。2.解：每日需投加Al?O?量=15mg/L×5000m3/d=15×10?3g/L×5×10?L/d=75×103g/d=75kg/d。PAC投加量=75kg/d÷28%≈267.86kg/d（取268kg/d）。3.解：BOD?去除量=Q×(S?-S?)=20000m3/d×(250-20)mg/L=20000×230×10?3kg/d=4600kg/d。污泥凈產(chǎn)率=Y×(S?-S?)-Kd×X×V，需維持泥齡θc=X×V/(Y×(S?-S?)-Kd×X×V)，但曝氣池容積V=Q×(S?-S?)/(X×Nv)，其中Nv=污泥負(fù)荷=(S?-S?)/(X×θc)，通常θc取5-15d（此處假設(shè)θc=10d），則V=Q×(S?-S?)/(X×(1/(Y-Kd×θc)))，代入數(shù)據(jù)：X=3000mg/L=3kg/m3，V=20000×(250-20)×10?3/(3×(1/(0.6-0.08×10)))，計(jì)算分母：0.6-0.8=-0.2（不合理，說明θc需調(diào)整），正確公式應(yīng)為V=Q×(S?-S?)/(X×Nv)，Nv=0.2-0.4kgBOD?/(kgMLSS·d)（取0.3），則V=20000×0.23/(3×0.3)=4600/(0.9)≈5111m3（實(shí)際應(yīng)通過泥齡公式準(zhǔn)確計(jì)算，此處簡(jiǎn)化）。五、綜合分析題問題原因及優(yōu)化措施：1.二沉池出水SS超標(biāo)：原因：①活性污泥沉降性能差（SVI過高或污泥膨脹）；②二沉池表面負(fù)荷過高（設(shè)計(jì)流量與實(shí)際不符）；③污泥回流比不足，導(dǎo)致污泥在二沉池停留時(shí)間過長(zhǎng)，發(fā)生反硝化上浮。措施：①檢測(cè)SVI，若>200需投加PAC抑制膨脹；②校核二沉池表面負(fù)荷（應(yīng)≤0.8-1.2m3/(m2·h)），必要時(shí)增設(shè)斜管沉淀池；③提高污泥回流比（從50%-100%提升至80%-120%），減少污泥停留時(shí)間。2.總磷去除率低（僅70%）：原因：①厭氧段DO過高（>0.2mg/L抑制釋磷）；②進(jìn)水碳源不足（聚磷菌釋磷需VFA）；③污泥齡過長(zhǎng)（聚磷菌為短世代微生物，泥齡宜5-10d）。措施：①控制厭氧段DO<0.2mg/L，減少好氧混合液回流帶入的氧；②投加外碳源（如乙酸鈉），補(bǔ)充VFA（建議投加量5-10mg/L）；③縮短污泥齡至8-10d（原可能為1