水處理考試試題及答案

水處理考試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種物質屬于無機高分子混凝劑？A.聚丙烯酰胺（PAM）B.聚合氯化鋁（PAC）C.硫酸亞鐵D.明礬答案：B2.污水生物處理中，活性污泥法的主要微生物是？A.好氧異養菌B.厭氧產甲烷菌C.自養硝化菌D.兼性反硝化菌答案：A3.反滲透（RO）膜分離過程的驅動力是？A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差答案：B4.衡量污水中有機物濃度的綜合指標中，受還原性無機物干擾的是？A.CODcrB.BOD5C.TOCD.TKN答案：A5.沉淀池的表面負荷（q）計算公式為？A.q=Q/(A×H)B.q=Q/AC.q=A/QD.q=H/Q答案：B（Q為流量，A為表面積）6.以下哪種消毒方法會產生三鹵甲烷（THMs）副產物？A.紫外線消毒B.臭氧消毒C.液氯消毒D.二氧化氯消毒答案：C7.污泥濃縮的主要目的是？A.降低污泥含水率B.減少污泥體積C.提高污泥有機質含量D.穩定污泥性質答案：B8.生物脫氮工藝中，反硝化階段的電子供體通常是？A.氧氣B.硝酸鹽C.有機物D.氨氮答案：C9.過濾工藝中，濾料層的“水頭損失”隨運行時間增加而？A.不變B.減小C.先減小后增大D.增大答案：D10.以下哪項不屬于污水三級處理的典型工藝？A.混凝沉淀B.生物硝化反硝化C.活性炭吸附D.膜過濾答案：B（三級處理主要針對二級處理后剩余污染物，生物脫氮屬于二級強化）11.活性污泥法中，污泥齡（θc）的定義是？A.曝氣池中污泥總量與每日排放污泥量的比值B.污泥在二沉池中的停留時間C.污水在曝氣池中的水力停留時間D.污泥中微生物的世代時間答案：A12.厭氧消化過程中，產甲烷階段的主要產物是？A.揮發性脂肪酸（VFA）B.二氧化碳和氫氣C.甲烷和二氧化碳D.氨氮和硫化氫答案：C13.以下哪種水質指標表示水中懸浮固體的含量？A.TDSB.SSC.DOD.TP答案：B14.混凝工藝中，“助凝劑”的主要作用是？A.降低水的pH值B.吸附中和膠體電荷C.改善絮體結構，提高沉降性能D.氧化水中還原性物質答案：C15.膜生物反應器（MBR）中，膜組件的主要功能是？A.攔截大分子有機物B.替代二沉池實現泥水分離C.促進微生物增殖D.吸附重金屬離子答案：B二、填空題（每空1分，共20分）1.污水的物理處理方法主要包括篩濾、沉淀、______和______等。（答案：氣浮；過濾）2.BOD5指的是______條件下，______天內微生物分解水中有機物所消耗的溶解氧量。（答案：20℃；五）3.活性污泥的“三要素”是具有活性的微生物群體、______和______。（答案：微生物賴以生存的有機底物；微生物代謝的產物）4.化學除磷常用的藥劑有______、______和石灰等。（答案：鋁鹽；鐵鹽）5.反滲透膜的截留分子量通常小于______，可去除水中______、______等小分子物質。（答案：100；鹽類；有機物）6.污泥脫水的主要方法有______、______和自然干化等。（答案：機械脫水；離心脫水）7.生物膜法的典型工藝包括______、______和生物接觸氧化法等。（答案：生物濾池；生物轉盤）8.衡量曝氣設備效率的指標主要有______和______。（答案：氧轉移效率；動力效率）9.污水再生利用的用途可分為______、______和生態環境用水等。（答案：工業用水；城市雜用水）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述混凝工藝的基本原理。答案：混凝包括凝聚和絮凝兩個階段。凝聚是通過投加混凝劑（如鋁鹽、鐵鹽）壓縮膠體顆粒的雙電層，降低ζ電位，使膠體脫穩；絮凝是脫穩后的膠體通過吸附架橋（高分子混凝劑）或網捕卷掃（金屬氫氧化物沉淀）作用，形成大而密實的絮體。最終通過沉淀或氣浮實現固液分離。2.活性污泥法中，污泥膨脹的主要原因及控制措施。答案：主要原因：絲狀菌過度繁殖（如低溶解氧、低負荷、高碳水化合物廢水）；非絲狀菌膨脹（如污泥中結合水異常增多）。控制措施：調整工藝參數（提高DO、增大污泥負荷）；投加藥劑（如氯、過氧化氫抑制絲狀菌）；改善進水水質（增加氮磷營養）；引入選擇性器（如設置缺氧/厭氧區抑制絲狀菌）。3.比較厭氧生物處理與好氧生物處理的優缺點。答案：優點：厭氧處理能耗低（無需曝氣）、可產生沼氣（能源回收）、污泥產量少；適用于高濃度有機廢水。缺點：啟動時間長、對溫度和pH敏感、出水水質較差（需后續好氧處理）。好氧處理優點：反應速度快、出水水質好；缺點：能耗高（需曝氣）、污泥產量大、不適合高濃度廢水（需稀釋）。4.簡述反滲透（RO）膜分離技術的工作原理及預處理要求。答案：原理：在高于溶液滲透壓的壓力作用下，水分子通過半透膜從高濃度側向低濃度側遷移，而溶解鹽類、有機物等被截留。預處理要求：降低濁度（SDI≤5）、控制微生物（避免膜污染）、調節pH（防止結垢）、去除余氯（防止氧化膜材料）、控制硬度（投加阻垢劑防止CaCO3、CaSO4結垢）。5.列舉三種常用的水質指標，并說明其意義。答案：①CODcr（化學需氧量）：反映水中受還原性物質污染的程度（包括有機物和無機物），是評價水體污染的重要綜合指標；②NH3-N（氨氮）：表示水中以游離氨和銨離子形式存在的氮，是水體富營養化的主要污染物之一，過高會導致水生生物中毒；③TP（總磷）：包括正磷酸鹽、縮合磷酸鹽和有機磷，是藻類繁殖的限制因子，超標會引發水華。四、計算題（每題8分，共24分）1.某城市污水處理廠設計流量為40000m3/d，二沉池采用輻流式沉淀池，設計表面負荷q=1.5m3/(m2·h)，求沉淀池的表面積及直徑（π取3.14，結果保留兩位小數）。解：①表面積A=Q/q=（40000/24）/1.5≈1111.11m2②直徑D=√(4A/π)=√(4×1111.11/3.14)≈37.62m答案：表面積約1111.11m2，直徑約37.62m。2.某工業廢水處理站需投加PAC（有效成分為Al2O3，含量30%）進行混凝，原水濁度為200NTU，實驗確定最佳投加量為15mgAl2O3/L。求每日PAC投加量（廢水處理量為5000m3/d）。解：①每日需Al2O3量=5000m3/d×15mg/L=5000×1000L×15×10?3g=75000g=75kg/d②PAC投加量=75kg/d÷30%=250kg/d答案：每日PAC投加量為250kg。3.某曝氣池有效容積V=2000m3，進水BOD5=300mg/L，出水BOD5=20mg/L，污泥濃度MLSS=3500mg/L，污泥產率系數Y=0.6kgVSS/kgBOD5，污泥自身氧化系數Kd=0.05d?1。計算每日剩余污泥量（以VSS計）。解：①BOD5去除量=（300-20）×10?3kg/m3×2000m3/d=560kg/d②污泥合成量=Y×BOD5去除量=0.6×560=336kgVSS/d③污泥自身氧化量=Kd×MLSS×V=0.05×3.5kg/m3×2000m3=350kgVSS/d④剩余污泥量=合成量-氧化量=336-350=-14kg/d（說明污泥量不足，需補充污泥）注：實際中若剩余污泥量為負，可能因污泥齡過長或負荷過低導致，需調整運行參數。五、論述題（每題8分，共16分）1.論述A2/O（厭氧-缺氧-好氧）工藝的脫氮除磷原理及主要運行控制參數。答案：A2/O工藝通過厭氧、缺氧、好氧三個階段實現同步脫氮除磷。①厭氧段：聚磷菌釋放磷（分解體內聚磷酸鹽獲取能量，吸收有機物合成PHB）；②缺氧段：反硝化菌利用污水中的有機物（或內回流的碳源）將硝化液中的NO3?-N還原為N2，實現脫氮；③好氧段：硝化菌將NH3-N氧化為NO3?-N（硝化），聚磷菌過量吸收磷（合成聚磷酸鹽），同時好氧異養菌降解有機物。運行控制參數：污泥回流比（R=50%~100%）：保證系統污泥濃度；內回流比（r=200%~400%）：提供足夠的NO3?-N至缺氧段；溶解氧（厭氧段≤0.2mg/L，缺氧段≤0.5mg/L，好氧段2~4mg/L）；污泥齡（θc=10~20d）：兼顧硝化菌（世代時間長）和聚磷菌（需較短污泥齡）；C/N比（≥4）：保證反硝化碳源；C/P比（≥15）：保證除磷效果。2.分析污水廠出水氨氮超標的可能原因及解決對策。答案：可能原因：①進水水質波動：NH3-N濃度突然升高（工業廢水偷排）或C/N比過低（碳源不足抑制反硝化）；②硝化菌活性受抑制：溶解氧不足（好氧段DO<2mg/L）、pH異常（硝化最佳pH=7.5~8.5）、溫度過低（<15℃時硝化速率下降）、有毒物質（如重金屬、游離氨濃度過高）；③工藝參數不合理：污泥齡過短（θc<硝化菌世代時間，一般需>10d）、水力停留時間（HRT）不足（硝化反應不徹底）；④曝氣設備故障：曝氣量不足或分布不均，導致局部缺氧；⑤污泥流失：二沉池運行異常（如污泥膨脹），硝化菌隨出水流失。