2026年水處理工程師資格考試題庫及參考答案解析一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某城鎮(zhèn)污水處理廠進水中懸浮物（SS）粒徑主要分布在15-30mm之間，應優(yōu)先選擇的格柵類型是（）。A.粗格柵（間隙50-100mm）B.中格柵（間隙10-40mm）C.細格柵（間隙1-10mm）D.超細格柵（間隙＜1mm）答案：B解析：格柵按間隙分為粗（50-100mm）、中（10-40mm）、細（1-10mm）和超細（＜1mm）。當懸浮物粒徑主要分布在15-30mm時，中格柵（10-40mm）可有效攔截，避免后續(xù)設備堵塞，粗格柵間隙過大無法有效攔截，細格柵則可能因間隙過小導致水頭損失過大。2.活性污泥法運行中，混合液懸浮固體濃度（MLSS）的合理范圍通常為（）。A.500-1500mg/LB.2000-4000mg/LC.5000-8000mg/LD.10000-15000mg/L答案：B解析：MLSS是反映活性污泥量的關鍵參數(shù)。普通活性污泥法中，MLSS一般控制在2000-4000mg/L。若低于此范圍，污泥量不足，處理效率下降；過高則可能導致污泥膨脹或氧傳遞效率降低。3.以下混凝劑中，通過壓縮雙電層作用實現(xiàn)膠體脫穩(wěn)的主要成分是（）。A.聚丙烯酰胺（PAM）B.聚合氯化鋁（PAC）C.活性炭D.次氯酸鈉答案：B解析：PAC（聚合氯化鋁）是無機高分子混凝劑，水解后產(chǎn)生高價金屬離子（如Al3+），可壓縮膠體顆粒的雙電層，降低ζ電位，實現(xiàn)脫穩(wěn)。PAM是有機高分子絮凝劑，主要通過架橋作用促進顆粒聚集；活性炭用于吸附；次氯酸鈉是氧化劑，用于消毒。4.氣浮法最適用于處理以下哪種類型的污水？（）A.密度遠大于水的顆粒（如砂粒）B.密度接近水的顆粒（如油類、藻類）C.溶解態(tài)有機物（如乙醇）D.重金屬離子（如Cr?+）答案：B解析：氣浮法通過向水中通入微小氣泡，使氣泡附著在懸浮物上，形成密度小于水的氣-固（液）復合體，從而上浮分離。最適用于密度接近或略小于水的顆粒（如油類、藻類、細小懸浮物）。密度大的顆粒（砂粒）更適合沉淀法；溶解態(tài)有機物需生物或化學處理；重金屬離子需化學沉淀或吸附。5.反滲透（RO）工藝中，操作壓力需（）原水的滲透壓。A.遠低于B.等于C.略低于D.遠高于答案：D解析：反滲透是在高于溶液滲透壓的壓力作用下，溶劑（水）通過半透膜向低濃度側移動，而溶質被截留的過程。因此，操作壓力必須遠高于原水滲透壓才能實現(xiàn)有效分離。6.以下不屬于生物膜法特點的是（）。A.微生物相豐富，存在食物鏈長的微生物B.污泥產(chǎn)量低C.對沖擊負荷適應性弱D.無需污泥回流系統(tǒng)答案：C解析：生物膜法中，微生物附著在載體表面形成生物膜，對水質、水量的沖擊負荷適應性強（相比活性污泥法）。其特點包括微生物相豐富（如原生動物、后生動物）、污泥產(chǎn)量低（生物膜中微生物齡長）、無需污泥回流（生物膜自行更新）。7.厭氧消化過程中，產(chǎn)甲烷階段的主要產(chǎn)物是（）。A.揮發(fā)性脂肪酸（VFA）B.氫氣（H?）和二氧化碳（CO?）C.甲烷（CH?）和二氧化碳（CO?）D.氨氮（NH?-N）和硫化氫（H?S）答案：C解析：厭氧消化分為水解酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷三個階段。產(chǎn)甲烷階段中，產(chǎn)甲烷菌將前階段產(chǎn)生的乙酸、H?/CO?等轉化為CH?和CO?（占比約60%-70%CH?，30%-40%CO?）。8.某工業(yè)廢水pH=3，需調(diào)節(jié)至中性，應優(yōu)先投加的藥劑是（）。A.硫酸（H?SO?）B.氫氧化鈉（NaOH）C.碳酸鈉（Na?CO?）D.生石灰（CaO）答案：D解析：廢水pH=3（強酸性），需投加堿性藥劑中和。生石灰（CaO）溶于水生成Ca(OH)?，堿性強且成本低，適合處理大量酸性廢水；NaOH堿性強但成本高；Na?CO?反應較慢且可能引入大量鈉離子；H?SO?會加劇酸性，不可選。9.以下水質指標中，反映水中有機物總量的綜合指標是（）。A.五日生化需氧量（BOD?）B.化學需氧量（COD）C.氨氮（NH?-N）D.總磷（TP）答案：B解析：COD（化學需氧量）是在強氧化劑作用下，水中有機物被氧化所消耗的氧量，反映有機物總量（包括可生物降解和難生物降解的）。BOD?僅反映可被微生物降解的有機物量；NH?-N和TP是營養(yǎng)鹽指標。10.活性污泥膨脹的主要特征是（）。A.污泥沉降比（SV）降低，污泥體積指數(shù)（SVI）升高B.污泥沉降比（SV）升高，污泥體積指數(shù)（SVI）降低C.污泥沉降比（SV）和污泥體積指數(shù)（SVI）均升高D.污泥沉降比（SV）和污泥體積指數(shù)（SVI）均降低答案：C解析：污泥膨脹時，污泥結構松散，沉降性能變差，表現(xiàn)為SV（30分鐘沉降比）升高（可能超過90%），SVI（污泥體積指數(shù)，SV/MLSS×1000）升高（通常＞150mL/g）。二、多項選擇題（每題3分，共15分。每題至少2個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.影響混凝效果的主要因素包括（）。A.水溫B.原水pHC.攪拌強度和時間D.懸浮物濃度和性質答案：ABCD解析：混凝效果受多因素影響：水溫低時，水解反應慢，混凝效果差；pH影響混凝劑水解產(chǎn)物形態(tài)（如Al3+在pH4-7時主要生成Al(OH)?膠體）；攪拌強度需先快速（混合）后慢速（絮凝）；懸浮物濃度過高或過低均可能影響顆粒碰撞概率，性質（如表面電荷、粒徑）直接影響脫穩(wěn)難度。2.生物脫氮的主要步驟包括（）。A.氨化作用B.硝化作用C.反硝化作用D.同化作用答案：ABC解析：生物脫氮流程為：有機氮通過氨化作用轉化為NH?-N（氨化）；NH?-N在好氧條件下被硝化細菌氧化為NO??-N（硝化）；NO??-N在缺氧條件下被反硝化細菌還原為N?（反硝化）。同化作用是微生物將氮轉化為自身細胞物質，不屬于脫氮核心步驟。3.膜生物反應器（MBR）的優(yōu)點包括（）。A.出水水質好（可直接回用）B.污泥齡（SRT）長，剩余污泥少C.占地面積?。し蛛x替代二沉池）D.抗污染能力強，膜組件無需清洗答案：ABC解析：MBR通過膜分離替代傳統(tǒng)二沉池，可截留幾乎所有懸浮物和微生物，出水水質優(yōu)良（可達到中水回用標準）；污泥齡長（可控制在20-30天以上），微生物降解更徹底，剩余污泥量少；膜組件集成度高，占地面積小。但MBR膜易受污染，需定期清洗或化學清洗，因此D錯誤。4.以下屬于污水深度處理工藝的有（）。A.砂濾B.臭氧氧化C.反滲透（RO）D.格柵答案：ABC解析：深度處理用于進一步去除二級處理后殘留的污染物（如SS、COD、氮磷、溶解性有機物等），常見工藝包括砂濾（去除SS）、臭氧氧化（降解難生物降解有機物）、反滲透（脫鹽及去除溶解性物質）。格柵屬于一級處理（預處理），用于去除大顆粒懸浮物。5.厭氧反應器運行中，需嚴格控制的參數(shù)包括（）。A.溫度（中溫或高溫）B.pH（6.5-7.5）C.溶解氧（DO＞2mg/L）D.有毒物質（如硫化物、重金屬）答案：ABD解析：厭氧反應器中，產(chǎn)甲烷菌對環(huán)境敏感：溫度需控制在中溫（35±2℃）或高溫（55±2℃）；pH需維持中性（6.5-7.5），酸性（pH＜6.0）或堿性（pH＞8.0）會抑制產(chǎn)甲烷菌；溶解氧需嚴格控制（DO＜0.2mg/L），否則好氧菌會競爭基質；硫化物（＞200mg/L）、重金屬（如Ni2+、Cr3+）會毒害微生物，需控制濃度。三、判斷題（每題1分，共10分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.氣浮法適用于處理密度大于水的懸浮物。（）答案：×解析：氣浮法通過氣泡附著使懸浮物上浮，適用于密度接近或小于水的顆粒（如油類、藻類）。密度大于水的顆粒更適合沉淀法。2.反硝化反應需在好氧條件下進行。（）答案：×解析：反硝化細菌是異養(yǎng)兼性厭氧菌，需在缺氧條件（DO＜0.5mg/L）下利用NO??-N作為電子受體進行代謝，將其還原為N?。3.聚合氯化鋁（PAC）屬于有機高分子絮凝劑。（）答案：×解析：PAC是無機高分子混凝劑（鋁鹽聚合物），聚丙烯酰胺（PAM）屬于有機高分子絮凝劑。4.污泥體積指數(shù)（SVI）=污泥沉降比（SV）/MLSS×1000，單位為mL/g。（）答案：√解析：SVI反映污泥的沉降和壓縮性能，計算公式為SVI（mL/g）=SV（%）×10/MLSS（g/L），等價于SV（mL/L）/MLSS（g/L），單位為mL/g。5.反滲透（RO）膜可截留所有溶解性鹽類和有機物。（）答案：×解析：RO膜對單價離子（如Na?、Cl?）的截留率約95%-98%，對二價離子（如Ca2+、SO?2?）截留率更高（＞99%），但無法完全截留所有溶解性物質（如小分子有機物、某些離子）。6.生物膜法中，生物膜的更新依賴于水力沖刷和微生物自身衰減。（）答案：√解析：生物膜外層微生物因營養(yǎng)充足而活躍，內(nèi)層因缺氧或營養(yǎng)不足逐漸死亡，在水流沖刷下脫落，新的微生物附著生長，實現(xiàn)生物膜更新。7.厭氧消化過程中，產(chǎn)甲烷菌的增殖速率比水解酸化菌快。（）答案：×解析：產(chǎn)甲烷菌代謝速率慢，世代時間長（約4-6天），而水解酸化菌增殖快（世代時間短），因此厭氧反應器啟動時需較長時間培養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌。8.污水的可生化性常用BOD?/COD比值評價，當該比值＞0.3時，可認為可生化性較好。（）答案：√解析：BOD?/COD＞0.3時，說明污水中可生物降解的有機物占比較高，適合生物處理；＜0.3時需考慮預處理提高可生化性。9.化學除磷的主要原理是投加金屬鹽（如鐵鹽、鋁鹽）與磷酸鹽反應生成難溶磷酸鹽沉淀。（）答案：√解析：化學除磷中，F(xiàn)e3+、Al3+等與PO?3?反應生成FePO?、AlPO?沉淀，Ca2+與PO?3?生成Ca?(PO?)?OH等沉淀，從而去除磷。10.活性污泥法中，溶解氧（DO）應始終控制在4-6mg/L以保證微生物活性。（）答案：×解析：普通活性污泥法中，曝氣池混合液DO一般控制在2-4mg/L即可滿足好氧微生物需求；過高（＞4mg/L）會導致污泥過氧化、結構松散；過低（＜1mg/L）則影響硝化和有機物降解。四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述活性污泥法的主要運行參數(shù)及其意義。答案：活性污泥法的核心運行參數(shù)包括：（1）混合液懸浮固體濃度（MLSS）：反映曝氣池中活性污泥量，一般控制在2000-4000mg/L，過低則處理能力不足，過高可能導致污泥膨脹。（2）污泥負荷（F/M）：即單位質量污泥的有機物負荷（kgBOD?/(kgMLSS·d)），控制微生物的代謝速率，普通活性污泥法F/M通常為0.2-0.4。（3）溶解氧（DO）：曝氣池混合液DO一般控制在2-4mg/L，保證好氧微生物的代謝需求，DO過低影響處理效率，過高增加能耗。（4）污泥齡（SRT）：微生物在系統(tǒng)中的平均停留時間，影響微生物種類（如硝化菌需SRT＞10天）和剩余污泥量，一般控制在5-15天（普通工藝）或20-30天（硝化工藝）。（5）污泥沉降比（SV）和污泥體積指數(shù)（SVI）：SV反映污泥的沉降性能（30分鐘沉降比，正常15%-30%），SVI反映污泥的松散程度（正常50-150mL/g），用于判斷污泥膨脹風險。2.生物膜法與活性污泥法的主要區(qū)別有哪些？答案：（1）微生物存在形式：活性污泥法中微生物以懸浮絮體形式存在；生物膜法中微生物附著在載體表面形成生物膜。（2）污泥回流：活性污泥法需污泥回流維持反應器內(nèi)污泥濃度；生物膜法無需污泥回流（生物膜自行更新）。（3）微生物相：生物膜法中微生物相更豐富（包括原生動物、后生動物等），食物鏈更長，污泥產(chǎn)量更低（約為活性污泥法的1/3-1/2）。（4）抗沖擊負荷能力：生物膜法中生物膜對水質、水量變化的適應性更強（外層微生物受沖擊后脫落，內(nèi)層仍保持活性）。（5）運行管理：活性污泥法需嚴格控制污泥膨脹、DO等參數(shù)；生物膜法運行更穩(wěn)定，但需防止載體堵塞。3.反滲透（RO）工藝的基本原理是什么？運行中需注意哪些問題？答案：基本原理：反滲透是在高于原水滲透壓的壓力作用下，水分子通過半透膜（只允許水通過，截留溶解鹽、有機物等）向淡水側移動，實現(xiàn)水與溶質分離的過程。運行注意事項：（1）預處理：需去除原水中的懸浮物（SS＜1mg/L）、膠體（SDI＜5）、余氯（防止膜氧化）、微生物（防止膜污染）。（2）操作壓力：需根據(jù)原水含鹽量調(diào)整，過高可能導致膜損傷，過低則產(chǎn)水量不足。（3）濃差極化：膜表面溶質濃度高于主體溶液，需通過提高流速或分段處理減輕。（4）膜清洗：定期化學清洗（酸洗去除無機垢，堿洗去除有機物、微生物），延長膜壽命。（5）回收率：控制回收率（一般50%-80%），避免濃水側結垢（如CaCO?、BaSO?）。4.簡述化學混凝的主要過程及各階段的作用。答案：化學混凝包括混合、絮凝兩個階段：（1）混合階段（快速攪拌）：將混凝劑與原水快速均勻混合（時間10-30秒，G值500-1000s?1），使混凝劑水解產(chǎn)物迅速擴散到水中，與膠體顆粒接觸，壓縮雙電層或吸附電中和，實現(xiàn)脫穩(wěn)。（2）絮凝階段（慢速攪拌）：脫穩(wěn)后的顆粒通過布朗運動、水流剪切作用相互碰撞，在絮凝劑（如PAM）的架橋作用下形成大而密實的礬花（時間15-30分鐘，G值20-70s?1），便于后續(xù)沉淀或氣浮分離。5.某城鎮(zhèn)污水處理廠出水總磷（TP）超標（標準≤0.5mg/L，實際1.2mg/L），分析可能原因及解決措施。答案：可能原因：（1）生物除磷效果不足：厭氧區(qū)DO過高（＞0.2mg/L）抑制聚磷菌釋磷；碳源不足（BOD/TP＜20），聚磷菌無法充分吸磷。（2）化學除磷投加量不足：未根據(jù)進水TP濃度調(diào)整鐵鹽/鋁鹽投加量，導致生成的磷酸鹽沉淀量不夠。（3）二沉池運行異常：污泥停留時間過長（污泥反硝化導致磷釋放）或排泥不及時（污泥老化，釋磷）。（4）進水TP濃度突然升高：工業(yè)廢水排入導致進水TP超過設計值。解決措施：（1）優(yōu)化生物除磷：控制厭氧區(qū)DO＜0.2mg/L；投加外碳源（如乙酸鈉）提高BOD/TP比值（＞20）；增加厭氧區(qū)水力停留時間（HRT≥1h）。（2）強化化學除磷：投加鐵鹽（如FeCl?）或鋁鹽（如PAC），投加量按Fe/P或Al/P摩爾比1.5-2.5計算；可改為同步化學除磷（在曝氣池末端投加）提高效率。（3）調(diào)整二沉池運行：縮短污泥停留時間（避免反硝化釋磷）；增加剩余污泥排放量（減少污泥老化）。（4）加強進水監(jiān)控：排查工業(yè)廢水排放，限制高磷廢水排入；增設預處理除磷設施（如化學除磷初沉池）。五、計算題（每題8分，共16分）1.某城鎮(zhèn)污水處理廠設計規(guī)模為10萬m3/d，總變化系數(shù)Kz=1.3，求：（1）平均時流量（Qavg）；（2）最大時流量（Qmax）。答案：（1）平均時流量Qavg=日處理量/24=100000m3/d÷24h≈4166.67m3/h。（2）最大時流量Qmax=Qavg×Kz=4166.67m3/h×1.3≈5416.67m3/h。2.某工業(yè)廢水處理站采用PAC（有效成分為Al?O?，含量30%）除磷，設計投加量為Al/P摩爾比2:1。已知廢水流量為5000m3/d，進水TP濃度為8mg/L（以P計，P的摩爾質量31g/mol，Al?O?摩爾質量102g/mol），求每日PAC投加量（kg/d）。答案：（1）計算每日磷的物質的量：TP質量=5000m3/d×8g/m3=40000g/d=40kg/d。磷的物質的量=40000g÷31g/mol≈1290.32mol/d。（2）計算需要的Al3+物質的量：Al/P摩爾比2:1，故Al3+物質的量=1290.32mol/d×2=2580.64mol/d。（3）計算Al?O?的物質的量：1molAl?O?含2molAl3+，故Al?O?物質的量=2580.64mol/d÷2=1290.32mol/d。（4）計算Al?O?的質量：Al?O?質量=1290.32mol/d×102g/mol=131612.64g/d≈131.61kg/d。（5）計算PAC投加量（有效成分30%）：PAC投加量=131.61kg/d÷30%≈438.7kg/d（取439kg/d）。六、案例分析題（9分）某城市污水處理廠采用A2/O工藝（厭氧-缺氧-好氧），設計規(guī)模8萬m3/d，進水水質：BOD?=200mg/L，COD=400mg/L，NH?-N=30mg/L，TP=5mg/L；出水要求：BOD?≤10mg/L，NH?-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L。近期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，出水NH?-N=8mg/L（超標），TP=1.2mg/L（超標），其他指標（BOD?、COD）達標。問題：分析出水NH?-N和TP超標的可能原因，并提出針對性解決方案。答案：N