污水處理基礎(chǔ)知識(shí)試題含答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下關(guān)于污水中污染物分類(lèi)的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.懸浮固體（SS）可通過(guò)沉淀法去除B.膠體物質(zhì)需通過(guò)混凝沉淀或過(guò)濾去除C.溶解性有機(jī)物只能通過(guò)生物法降解D.重金屬離子可通過(guò)化學(xué)沉淀法去除答案：C解析：溶解性有機(jī)物的去除方法不僅包括生物法（如好氧/厭氧微生物降解），還可通過(guò)化學(xué)氧化（如芬頓氧化）、吸附（如活性炭吸附）等物理化學(xué)方法去除，因此C選項(xiàng)描述錯(cuò)誤。2.某污水處理廠進(jìn)水BOD5為200mg/L，出水BOD5為10mg/L，其BOD5去除率為（）。A.90%B.95%C.99%D.97.5%答案：B解析：去除率=（進(jìn)水濃度-出水濃度）/進(jìn)水濃度×100%=（200-10）/200×100%=95%。3.活性污泥法中，“MLSS”指的是（）。A.混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度B.混合液懸浮固體濃度C.污泥沉降比D.污泥體積指數(shù)答案：B解析：MLSS（MixedLiquorSuspendedSolids）是混合液懸浮固體濃度，單位為mg/L；MLVSS（混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度）是其中可被燃燒的有機(jī)物部分；SV（污泥沉降比）是30分鐘沉降體積比；SVI（污泥體積指數(shù)）是SV與MLSS的比值。4.以下哪種工藝屬于生物脫氮除磷的典型工藝？（）A.普通活性污泥法B.A2/O工藝C.生物濾池D.穩(wěn)定塘答案：B解析：A2/O（厭氧-缺氧-好氧）工藝通過(guò)不同功能區(qū)的微生物作用，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物降解、硝化反硝化（脫氮）和聚磷菌過(guò)量吸磷（除磷）的協(xié)同，是典型的生物脫氮除磷工藝。普通活性污泥法以去除有機(jī)物為主；生物濾池屬于生物膜法，主要去除有機(jī)物；穩(wěn)定塘為自然處理工藝，脫氮除磷效率較低。5.厭氧消化過(guò)程中，產(chǎn)甲烷菌的最佳pH范圍是（）。A.4.5-5.5B.6.5-7.5C.8.5-9.5D.10.0以上答案：B解析：產(chǎn)甲烷菌對(duì)pH敏感，最佳pH范圍為6.5-7.5，酸性（pH<6.0）或堿性（pH>8.0）環(huán)境會(huì)抑制其活性，導(dǎo)致厭氧消化失敗。6.以下關(guān)于二沉池的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.主要功能是實(shí)現(xiàn)泥水分離B.表面負(fù)荷通常低于初沉池C.需設(shè)置污泥回流系統(tǒng)D.污泥層厚度越厚，沉淀效果越好答案：D解析：二沉池的污泥層過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致污泥厭氧釋磷（對(duì)除磷工藝不利）或污泥上?。ǚ聪趸a(chǎn)生氮?dú)鈹y帶污泥），因此需控制污泥層厚度，并非越厚越好。7.某污水廠采用SBR工藝，其運(yùn)行周期不包括（）。A.進(jìn)水階段B.反應(yīng)階段C.沉淀階段D.污泥回流階段答案：D解析：SBR（序批式活性污泥法）的典型周期包括進(jìn)水、反應(yīng)（曝氣/攪拌）、沉淀、排水和閑置階段，無(wú)需設(shè)置連續(xù)污泥回流系統(tǒng)（剩余污泥在排水后排出）。8.以下哪種指標(biāo)可反映污水的可生化性？（）A.BOD5/CODB.SS/CODC.TN/TPD.pH答案：A解析：BOD5（五日生化需氧量）表示可被微生物降解的有機(jī)物量，COD（化學(xué)需氧量）表示全部可被強(qiáng)氧化劑氧化的有機(jī)物量。BOD5/COD>0.3時(shí)，污水可生化性較好；<0.2時(shí)，可生化性差。9.混凝工藝中，投加PAC（聚合氯化鋁）的主要作用是（）。A.調(diào)節(jié)pHB.壓縮雙電層，促進(jìn)膠體脫穩(wěn)C.氧化有機(jī)物D.吸附溶解性色素答案：B解析：PAC是無(wú)機(jī)高分子混凝劑，通過(guò)壓縮膠體顆粒的雙電層、中和電荷，使膠體脫穩(wěn)并聚集成絮體，便于后續(xù)沉淀去除。調(diào)節(jié)pH通常用石灰或鹽酸；氧化有機(jī)物需氧化劑（如臭氧）；吸附色素常用活性炭。10.膜生物反應(yīng)器（MBR）的核心優(yōu)勢(shì)是（）。A.無(wú)需曝氣B.污泥齡（SRT）與水力停留時(shí)間（HRT）分離C.運(yùn)行成本低D.抗沖擊負(fù)荷能力弱答案：B解析：MBR通過(guò)膜組件替代二沉池，實(shí)現(xiàn)泥水高效分離，使污泥齡（微生物增殖周期）與水力停留時(shí)間（污水在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間）完全分離，可維持高濃度污泥（MLSS可達(dá)8000-12000mg/L），提高有機(jī)物和氨氮去除效率。二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.污水的pH值為7時(shí)，一定呈中性。（）答案：×解析：pH=7僅表示25℃時(shí)中性，溫度變化會(huì)影響水的離子積，例如100℃時(shí)純水pH≈6.14，但仍為中性。2.初沉池的主要作用是去除溶解性有機(jī)物。（）答案：×解析：初沉池主要去除污水中可沉淀的懸浮固體（SS），對(duì)溶解性有機(jī)物去除率僅10%-20%。3.好氧微生物的代謝產(chǎn)物主要是CO?和H?O，厭氧微生物的代謝產(chǎn)物包括CH?和CO?。（）答案：√解析：好氧條件下，有機(jī)物被徹底氧化為CO?和H?O；厭氧條件下，有機(jī)物經(jīng)水解、酸化、產(chǎn)甲烷階段，最終生成CH?（約60%-70%）和CO?（約30%-40%）。4.污泥膨脹的主要原因是絲狀菌過(guò)度繁殖。（）答案：√解析：污泥膨脹分為絲狀菌膨脹（占90%以上）和非絲狀菌膨脹（如高粘性膨脹），其中絲狀菌（如球衣菌）過(guò)度增殖導(dǎo)致污泥沉降性能惡化是主要原因。5.硝化反應(yīng)是在厭氧條件下，氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮的過(guò)程。（）答案：×解析：硝化反應(yīng)需好氧條件，由亞硝酸菌（NH??→NO??）和硝酸菌（NO??→NO??）完成；反硝化反應(yīng)在缺氧條件下，NO??→N?。6.化學(xué)除磷通常投加鐵鹽或鋁鹽，與磷酸鹽反應(yīng)生成難溶沉淀物。（）答案：√解析：鐵鹽（如FeCl?）與磷酸鹽反應(yīng)生成FePO?沉淀，鋁鹽（如Al?(SO?)?）生成AlPO?沉淀，均為難溶物質(zhì)，可通過(guò)沉淀去除。7.超濾（UF）膜的截留分子量大于反滲透（RO）膜。（）答案：√解析：超濾膜截留分子量約1000-100000Da，反滲透膜截留分子量<100Da（可去除離子），因此UF截留分子量更大。8.污水消毒時(shí)，氯消毒的接觸時(shí)間越長(zhǎng)，消毒效果越好，因此無(wú)需控制時(shí)間。（）答案：×解析：氯消毒需控制接觸時(shí)間（通常30分鐘），過(guò)長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致余氯過(guò)高（產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物），且對(duì)某些耐氯微生物（如隱孢子蟲(chóng)）效果有限。9.污泥含水率從99%降至98%，體積減少一半。（）答案：√解析：污泥體積與含水率的關(guān)系為V1/V2=(100-p2)/(100-p1)，代入p1=99%、p2=98%，得V1/V2=(100-98)/(100-99)=2/1，體積減少50%。10.活性污泥法中，污泥負(fù)荷（Ns）=（進(jìn)水BOD5×流量）/（MLSS×曝氣池容積）。（）答案：√解析：污泥負(fù)荷Ns的定義是單位質(zhì)量污泥（MLSS）在單位時(shí)間內(nèi)承擔(dān)的BOD5量，公式為Ns=Q×S0/(V×X)，其中Q為流量，S0為進(jìn)水BOD5，V為曝氣池容積，X為MLSS。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述污水處理的三級(jí)處理的主要目標(biāo)和常用工藝。答案：三級(jí)處理（深度處理）的主要目標(biāo)是進(jìn)一步去除二級(jí)處理后殘留的污染物，包括溶解性有機(jī)物、氮、磷、懸浮物、病原體及微量污染物（如重金屬、內(nèi)分泌干擾物），使出水達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)（如回用水水質(zhì)）。常用工藝包括：脫氮：反硝化濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)（缺氧段）；除磷：化學(xué)沉淀（投加鐵鹽/鋁鹽）、吸附（如活性氧化鋁吸附）；去除SS：過(guò)濾（砂濾、膜濾）；消毒：紫外線(xiàn)消毒、臭氧消毒、氯消毒；去除溶解性有機(jī)物：活性炭吸附、高級(jí)氧化（如O3/H2O2）。2.簡(jiǎn)述厭氧生物處理的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：能耗低（無(wú)需曝氣），且可產(chǎn)生沼氣（清潔能源）；污泥產(chǎn)量少（厭氧微生物增殖速率慢）；可處理高濃度有機(jī)廢水（COD>5000mg/L）；對(duì)N、P營(yíng)養(yǎng)需求低（C:N:P≈300-500:5:1）。缺點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)時(shí)間長(zhǎng)（產(chǎn)甲烷菌增殖慢，需4-8周）；對(duì)溫度、pH、有毒物質(zhì)敏感（如硫化物、重金屬）；出水有機(jī)物濃度較高（需后續(xù)好氧處理）；低溫（<15℃）時(shí)處理效率顯著下降。3.簡(jiǎn)述影響活性污泥沉降性能的主要因素。答案：主要因素包括：絲狀菌膨脹：絲狀菌（如球衣菌、硫絲菌）過(guò)度繁殖，阻礙污泥絮體沉淀；污泥齡（SRT）：SRT過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致污泥老化（解體成細(xì)碎顆粒），SRT過(guò)短則污泥未成熟（絮體松散）；溶解氧（DO）：DO不足時(shí)，絮體內(nèi)部厭氧，釋放胞外聚合物（EPS），導(dǎo)致污泥粘性膨脹；進(jìn)水水質(zhì)：含大量溶解性有機(jī)物（如糖類(lèi)）時(shí)，微生物分泌過(guò)多EPS，形成高粘性膨脹；含有毒物質(zhì)（如硫化物）會(huì)抑制菌膠團(tuán)生長(zhǎng)，促進(jìn)絲狀菌優(yōu)勢(shì)；pH和溫度：pH<6.0時(shí)，菌膠團(tuán)活性下降，絲狀菌（如真菌）易增殖；低溫（<10℃）會(huì)降低菌膠團(tuán)代謝速率，絲狀菌適應(yīng)性更強(qiáng)。4.簡(jiǎn)述混凝工藝的主要步驟及各步驟的作用。答案：混凝工藝包括混合、反應(yīng)（絮凝）兩個(gè)主要步驟：混合階段：快速攪拌（轉(zhuǎn)速200-300r/min，時(shí)間10-30秒），使混凝劑與污水快速均勻混合，通過(guò)壓縮雙電層或吸附電中和，使膠體脫穩(wěn)；反應(yīng)階段：慢速攪拌（轉(zhuǎn)速20-70r/min，時(shí)間15-30分鐘），促進(jìn)脫穩(wěn)膠體碰撞聚集成大絮體（絮凝），通過(guò)吸附架橋（高分子混凝劑）或網(wǎng)捕卷掃（金屬氫氧化物沉淀）作用，形成易于沉淀的礬花。5.簡(jiǎn)述膜分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用類(lèi)型及各自特點(diǎn)。答案：膜分離技術(shù)應(yīng)用類(lèi)型及特點(diǎn)：微濾（MF）：孔徑0.1-10μm，截留懸浮固體、膠體和部分微生物（如細(xì)菌），壓力低（0.1-0.3MPa），用于預(yù)處理或深度過(guò)濾；超濾（UF）：孔徑0.001-0.1μm，截留分子量1000-100000Da，可去除大分子有機(jī)物、病毒、部分膠體，壓力0.1-0.5MPa，用于中水回用預(yù)處理；納濾（NF）：孔徑0.001μm，截留分子量200-1000Da，可去除二價(jià)離子（如SO42?、Ca2?）和部分有機(jī)物，壓力0.5-2.0MPa，用于軟化水或去除微量污染物；反滲透（RO）：孔徑<0.001μm，截留分子量<100Da，可去除離子、小分子有機(jī)物，壓力1.0-4.0MPa，用于高純水制備或污水深度脫鹽。四、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某城市污水處理廠設(shè)計(jì)水量為50000m3/d，進(jìn)水BOD5=200mg/L，出水BOD5=20mg/L，采用普通活性污泥法，污泥負(fù)荷Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，曝氣池MLSS=3000mg/L。計(jì)算曝氣池容積及每日剩余污泥量（假設(shè)污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.6kgVSS/kgBOD5，衰減系數(shù)Kd=0.05d?1）。答案：（1）曝氣池容積V計(jì)算：Ns=Q×S0/(V×X)→V=Q×S0/(Ns×X)其中Q=50000m3/d=5×10?m3/d，S0=200mg/L=0.2kg/m3，Ns=0.3kgBOD5/(kgMLSS·d)，X=3000mg/L=3kg/m3代入得：V=5×10?×0.2/(0.3×3)=(1×10?)/(0.9)≈11111.11m3（2）剩余污泥量ΔX計(jì)算：ΔX=Y×(S0-Se)×QKd×Xv×V其中Se=20mg/L=0.02kg/m3，Xv=MLVSS（假設(shè)MLVSS/MLSS=0.7，則Xv=3×0.7=2.1kg/m3）ΔX=0.6×(0.2-0.02)×5×10?0.05×2.1×11111.11=0.6×0.18×5×10?0.05×2.1×11111.11=54001166.67≈4233.33kgVSS/d2.某厭氧反應(yīng)器處理高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)水COD=8000mg/L，流量=1000m3/d，COD去除率=85%，沼氣產(chǎn)率=0.45m3/kgCOD（去除量）。計(jì)算每日沼氣產(chǎn)量及沼氣中甲烷含量（假設(shè)沼氣中CH4占65%，CO2占35%）。答案：（1）每日去除COD量=Q×(COD進(jìn)-COD出)=1000×(8000×0.85)=1000×6800=6.8×10?g=6800kg/d（2）沼氣產(chǎn)量=去除COD量×產(chǎn)率=6800×0.45=3060m3/d（3）甲烷含量=3060×65%=1989m3/d，CO2含量=3060×35%=1071m3/d3.某污水廠二沉池設(shè)計(jì)流量=40000m3/d，表面負(fù)荷=1.5m3/(m2·h)，計(jì)算二沉池表面積及直徑（假設(shè)采用圓形池，π取3.14）。答案：（1）表面負(fù)荷q=1.5m3/(m2·h)，日流量Q=40000m3/d=40000/24≈1666.67m3/h表面積A=Q/q=1666.67/1.5≈1111.11m2（2）圓形池面積A=πD2/4→D=√(4A/π)=√(4×1111.11/3.14)=√(1414.43)≈37.6m（取整為38m）五、案例分析題（每題10分，共20分）1.某城鎮(zhèn)污水處理廠采用A2/O工藝，近期出水氨氮（NH3-N）超標(biāo)（設(shè)計(jì)出水≤5mg/L，實(shí)際≥8mg/L），請(qǐng)分析可能原因及解決措施。答案：可能原因：（1）好氧段溶解氧（DO）不足：硝化菌為好氧自養(yǎng)菌，DO<2mg/L時(shí)活性受抑制，導(dǎo)致NH3-N無(wú)法轉(zhuǎn)化為NO3?；（2）污泥齡（SRT）過(guò)短：硝化菌世代周期長(zhǎng)（約10-15d），SRT<10d時(shí)硝化菌被排出系統(tǒng)，無(wú)法積累；（3）進(jìn)水碳氮比（C/N）失衡：BOD5/TN<4時(shí)，異養(yǎng)菌與硝化菌競(jìng)爭(zhēng)碳源，硝化菌增殖受限；（4）水溫過(guò)低：硝化菌最佳溫度20-30℃，<15℃時(shí)活性下降，<10℃時(shí)效率顯著降低；（5）有毒物質(zhì)沖擊：如重金屬（Cu2?、Zn2?）、硫化物、高濃度氨氮（>300mg/L）會(huì)抑制硝化菌活性；（6）回流比不合理：內(nèi)回流（缺氧→好氧）比例過(guò)低，導(dǎo)致硝化菌流失；外回流（二沉池→厭氧）比例過(guò)高，稀釋好氧段污泥濃度。解決措施：（1）增加好氧段曝氣量，維持DO=2-4mg/L；（2）延長(zhǎng)SRT（如減少剩余污泥排放量），確保SRT≥15d；（3）若進(jìn)水C/N低，可投加甲醇、葡萄糖等碳源（需核算成本）；（4）冬季采取保溫措施（如加蓋、蒸汽加熱），或降低處理負(fù)荷；（5）排查進(jìn)水水質(zhì)，加強(qiáng)預(yù)處理（如設(shè)置事故池），避免有毒物質(zhì)沖擊；（6）調(diào)整內(nèi)回流比（通常200%-400%）和外回流比（50%-100%），維持好氧段MLSS=3000-4000mg/L。2.某工業(yè)廢水處理站采用“混凝沉淀+水解酸化+接觸氧化”工藝，近期發(fā)現(xiàn)接觸氧化池出水COD升高（設(shè)計(jì)≤100mg/L，實(shí)際≥150mg/L），且填料上生物膜脫落嚴(yán)重。分析可能原因及改進(jìn)建議。答案：可能原