16 道预处理与一级处理练习题及答案

1. 1. 机械格栅停运，原污水通过敞开的旁通渠道连续走了两天。操作人员应首先预料到下游出现什么问题？

   • A.曝气池池底堆积大量砂砾沉积物
   • B.破布和杂物缠住原污水泵的叶轮✓ 答案
   • C.进入初沉池的溶解性BOD急剧升高
   • D.栅渣腐败使进水pH值迅速下降

   格栅的作用是在破布、木棍等大块杂物到达水泵、阀门和机械设备之前将其拦截，因此绕过格栅最先表现为原污水泵被破布缠绕、卡阻。格栅基本不去除溶解性BOD，也不是用来截留砂砾的——砂砾由其下游的沉砂池处理。

   编号 QB-TUQ7UV依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Racks, Screens, Comminutors and Grit Removal" (purpose of bar screens); EPA 832-F-03-011, Screening and Grit Removal报告此题的问题

2. 2. 为什么砂砾要在预处理段（头部工艺）去除，而不是让它在后续处理单元中自行沉淀？

   • A.砂砾耗氧量很高，会压低曝气池中的溶解氧
   • B.砂砾在中性pH下溶解，向厂内水流释放硫化物
   • C.砂砾惰性且磨蚀性强，会磨损水泵并占用池容✓ 答案
   • D.砂砾会堵塞格栅，使格栅两侧的水头损失升高

   砂砾是惰性、密度大的矿物性物质（砂、砾石、蛋壳、咖啡渣），会磨蚀泵叶轮和管道；一旦通过预处理段，就会在渠道、沉淀池和消化池中积聚，占用有效容积并迫使代价高昂的清淤。砂砾不易生物降解，耗氧量很低，而且它是在格栅之后去除，而不是在格栅之前。

   编号 QB-ACJ29V依据： EPA 832-F-03-011, Screening and Grit Removal; CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., grit removal purpose报告此题的问题

3. 3. 实测渠道式沉砂池内的流速已降至约0.5 ft/s（0.15 m/s）。操作人员应预料在砂斗中发现什么？

   • A.油脂和漂浮物取代沉砂在砂斗中聚集
   • B.易腐有机固体随砂砾一同沉降并产生臭味✓ 答案
   • C.洁净、已被冲洗的砂砾，几乎不含有机物
   • D.砂砾极少，因为水流把渠底冲刷干净了

   渠道式沉砂池的控制目标是把流速维持在约1.0 ft/s（0.3 m/s），这一流速既足以使较轻的有机固体保持悬浮，又能让密度大的砂砾沉降。当流速降到约一半时，有机物也会沉下来，砂斗中便充满易腐、发臭的物质，必须冲洗或按污泥处置；流速过高则相反，砂砾会被带往下游。

   编号 QB-SUCVNU依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., grit channel control velocity 1.0 ft/s (0.3 m/s); WEF MOP 8, grit removal报告此题的问题

4. 4. 在进水流量和水质均未变化的情况下，曝气沉砂池排出的砂砾明显变轻、排砂量下降。操作人员应首先做出什么调整？

   • A.提高池内水位，以延长池中的水力停留时间
   • B.加大供气量，增强池内横向的螺旋滚流强度
   • C.延长排砂泵运行时间，更频繁地清空砂斗
   • D.减小供气量，使砂砾能从螺旋滚流中沉降下来✓ 答案

   在曝气沉砂池中，扩散曝气形成的螺旋滚流强度应恰好使轻质有机物保持悬浮而让密度大的砂砾沉降；供气过量会使砂砾本身随滚流悬浮而被带往下游，捕集到的少量物料因而偏轻、偏有机。供气量是该单元的运行控制手段，因此先把风量调小；反之供气不足则排砂量增加但混有沉降的有机物。

   编号 QB-DCM2SY依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., aerated grit chamber air rate control; EPA 832-F-03-011报告此题的问题

5. 5. 旋流式沉砂装置是依靠什么原理把砂砾从污水中分离出来的？

   • A.上升的气泡把砂砾浮到水面，再由刮渣设备撇除排走
   • B.投加混凝剂使砂砾结成絮体，在池中随絮体一起沉降
   • C.细格网介质在水流通过时把砂砾颗粒直接筛滤截留下来
   • D.旋转水流把密度大的砂砾推向池底，有机物仍保持悬浮✓ 答案

   旋流沉砂装置使水流沿切向进入圆柱形池体，由桨板或涡轮维持可控的旋转；由此产生的离心力与重力共同作用，把密度较大的砂砾推向外侧并落入中心砂斗，而较轻的有机固体仍悬浮并随水流排出。这是重力／惯性分离，而非筛滤、气浮或化学处理。

   编号 QB-VUEV6Y依据： EPA 832-F-03-011, Screening and Grit Removal (vortex grit chambers); WEF Wastewater Treatment Fundamentals I – Liquid Treatment, preliminary treatment报告此题的问题

6. 6. 某厂在进水渠中采用粉碎机（破碎型格栅），而不是配备栅渣清洗和料斗的格栅。操作人员应预料到什么结果？

   • A.被粉碎的物料被销毁，从而降低全厂的总固体负荷
   • B.砂砾被切得足够细，可全程通过而不在任何池中沉降
   • C.进水BOD大幅下降，因为有机物已被打碎分解
   • D.被粉碎的物料仍留在水中，最终进入初沉污泥✓ 答案

   破碎机（粉碎型格栅）只是把颗粒变小，并不从污水中去除任何物质，因此被切碎的破布和固体仍留在水中，随后主要沉入初沉污泥，并可能重新缠绕成绳状堵塞污泥泵和管路。由于在预处理段没有任何物料被移出厂外，固体负荷和进水BOD都不会降低。

   编号 QB-CC9QKX依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Racks, Screens, Comminutors and Grit Removal" (comminution vs. removal)报告此题的问题

7. 7. 初沉池前的流量调节池被放空并停用清洗。在每天流量高峰期，操作人员应预料到什么影响？

   • A.二级处理全天所受的有机负荷更加平稳、均匀
   • B.沉淀池表面负荷升高，更多固体被带过出水堰✓ 答案
   • C.加氯需求下降，因为负荷被均匀分摊到全天
   • D.沉淀池停留时间延长，排出的初沉污泥浓度更高

   调节池的作用是储存日变化高峰并以较平稳的速率释放；把它停用后，原始的日变化曲线就直接穿过工艺：高峰时段流量提高沉淀池表面负荷、缩短停留时间，把已沉降的和轻质的固体带过出水堰，同时加药量和下游有机负荷随流量大幅波动。负荷平稳和停留时间延长是调节池带来的好处，而不是停用它的后果。

   编号 QB-UU3JZW依据： WEF, Wastewater Treatment Fundamentals I – Liquid Treatment, flow equalization; CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., hydraulic loading effects on sedimentation报告此题的问题

8. 8. 初沉池出水水质变差，操作人员发现出水堰某一段水流很大呈厚水舌，而其他堰段几乎不过水。最可能的原因及首要纠正措施是什么？

   • A.泥层过厚，应立即提高排泥速率
   • B.出水堰不水平，应检查并调平以均布水流✓ 答案
   • C.进水已腐化，应在厂前端开始投加药剂
   • D.刮泥机转速过快，应把刮泥驱动降速运行

   出水堰必须保持水平，水流才能沿整个堰长均匀溢出；当堰体沉降或安装不平时，绝大部分水流集中在较低的一段，局部堰负荷过高所形成的趋近流速会把正在沉降的和轻质的固体带过堰板。把堰调平即可恢复均匀出流，这与泥层过厚、进水腐化或刮泥机转速是完全不同的问题。

   编号 QB-7CG2RR依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (weir loading and weir leveling)报告此题的问题

9. 9. 向初沉池进水投加的示踪染料远早于一个停留时间就出现在出水堰处，且进水温度比池内水体低几度。这说明发生了什么？

   • A.浮渣挡板被淹没，使漂浮物越堰流出
   • B.刮泥机把已沉降的污泥推向出水端
   • C.密度流沿池底把进水直接带向出水端✓ 答案
   • D.反硝化产生的氮气把沉降泥层顶起上浮

   温度更低或浓度更高的进水密度大于池内已有的水体，因而下沉并沿池底以一层独立水流直奔出水端，而不是混合并利用整个池容；染料提前出现正是这种短流的典型标志。由于部分池容被绕过，实际有效停留时间远小于计算值，去除效率随之下降。

   编号 QB-PUAV5R依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (short-circuiting and density currents)报告此题的问题

10. 10. 初沉池水面不断上浮气泡和成块的黑色污泥，周边有浓烈的硫化氢臭味。最可能的原因是什么？

    • A.污泥在池内停留过久，已经腐化发臭✓ 答案
    • B.排泥过于频繁，抽出的是水而不是固体
    • C.浮渣撇除过于频繁，挡板已兜不住浮渣
    • D.表面负荷率远低于沉淀池的设计取值

    初沉污泥极易降解，若排泥不够频繁，泥斗中的污泥便转为厌氧，硫酸盐还原菌和产酸菌产生硫化氢等气体，气泡把成块的黑色腐化污泥托上水面。纠正办法是提高排泥频次或延长排泥历时，并保证浮渣和刮泥设备正常运行，使物料不在池内滞留。

    编号 QB-TKFG9R依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (septic sludge, gasification and sludge withdrawal frequency)报告此题的问题

11. 11. 初沉污泥浓度已从约4%固体降至约1.5%，同时输送到污泥处理系统的泥量大幅上升。最可能的原因是什么？

    • A.池内发生短流，固体正随出水越过堰板流失
    • B.泥层过厚，刮泥机已无法把污泥推送到泥斗
    • C.进水已腐化，并在污泥斗内发生产气腐化现象
    • D.排泥泵运行时间过长，把上清液从泥层中抽下✓ 答案

    当初沉排泥泵运行超过泥斗内泥层被抽空的临界点时，就会在污泥中形成"锥流"并抽吸上清液，于是浓度下降而排出体积上升。稀薄污泥是实实在在的运行代价，会使下游浓缩、消化和脱水承受水力超负荷；解决办法是缩短排泥历时，或根据泥层高度、污泥浓度来控制排泥。

    编号 QB-B4NNUR依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (primary sludge pumping cycles and coning)报告此题的问题

12. 12. 进水BOD平均为210 mg/L，初沉池出水BOD平均为145 mg/L，而初沉池其他运行状况正常。操作人员应如何解读？

    • A.正常；剩余的BOD已经在沉砂池中被分解掉了
    • B.不正常；一定是泥层过厚，把BOD又释放回水中
    • C.正常；初沉池去除可沉固体及附着其上的那部分BOD✓ 答案
    • D.不正常；运行良好的初沉池应当去除大部分BOD

    该数据相当于约31%的BOD去除率，正处于普通初沉池25%~40%的预期范围内，因为沉淀只能截留可沉降及部分胶体物质以及附着其上的BOD。溶解性BOD会直接穿过初沉池，必须在二级生物处理中去除；这也正是初沉去除率越高、二级系统所承受的有机负荷和F/M越低的原因。

    编号 QB-SK464Q依据： CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1, 8th ed., "Sedimentation and Flotation" (typical primary removals: 25-40% BOD, 50-70% TSS)报告此题的问题

13. 13. 原污水经过一条很长、坡度平缓的压力管道后到达厂前端，呈黑色并带有浓烈的硫化氢气味。哪项操作措施针对的是臭味的根本原因？

    • A.向水流中补充氧或投加氧化性药剂以控制硫化物✓ 答案
    • B.缩短初沉排泥历时，使沉降污泥的浓度变稀
    • C.提高格栅清渣频次，把臭味随栅渣一起带走
    • D.降低沉砂池流速，让含硫化物的固体沉降下来

    当污水在长时间无氧停留（如满管压力管道）中滞留时便会腐化，硫酸盐还原菌把硫酸盐转化为溶解性硫化物，进而释放硫化氢，使水发黑并腐蚀混凝土和金属。恢复供氧或投加氧化剂（曝气，或投加过氧化氢、硝酸盐、铁盐等药剂）才是直接针对硫化物本身的措施；清渣频次、沉砂池流速和排泥方式都无法解决该问题。

    编号 QB-A4ABPQ依据： EPA/625/1-85/018, Design Manual: Odor and Corrosion Control in Sanitary Sewerage Systems and Treatment Plants (sulfide generation and control)报告此题的问题

14. 14. 某圆形初沉池直径为60 ft（18.3 m），处理水量为1.2 MGD（4,540 m3/d）。其表面负荷率（表面溢流率）是多少？

    • A.848 gpd/ft2（34.6 m3/m2/d）
    • B.106 gpd/ft2（4.3 m3/m2/d）
    • C.424 gpd/ft2（17.3 m3/m2/d）✓ 答案
    • D.212 gpd/ft2（8.6 m3/m2/d）

    表面负荷率＝流量÷表面积，圆形池面积＝0.785×直径²：0.785×(60 ft)²＝2,827 ft²，故1,200,000 gpd ÷ 2,827 ft²＝424 gpd/ft²。公制：0.785×(18.3 m)²＝263 m²，4,540 m³/d ÷ 263 m²＝17.3 m³/m²/d。常见错误是在πr²中把直径当作半径代入，那样会算出106这一答案。

    编号 QB-RKRTWN依据： WPI Wastewater Formula/Conversion Table: Surface Overflow Rate = Flow / Surface Area; area of circle = 0.785 x D squared报告此题的问题

15. 15. 某矩形初沉池长80 ft、宽20 ft、有效水深10 ft（24.4 m × 6.1 m × 3.05 m），处理水量为1.0 MGD（3,785 m3/d）。其水力停留时间是多少？

    • A.2.9 小时✓ 答案
    • B.0.4 小时
    • C.5.7 小时
    • D.1.4 小时

    停留时间＝池容÷流量，因此池容必须换算成与流量相同的单位：80×20×10＝16,000 ft³，×7.48 gal/ft³＝119,680 gal；119,680 gal ÷ 1,000,000 gpd＝0.12 d，约2.9小时。公制：24.4×6.1×3.05＝454 m³，454 ÷ 3,785 m³/d＝0.12 d＝2.9小时。漏掉7.48 gal/ft³的换算就会得到0.4小时这一错误答案。

    编号 QB-94XYGP依据： WPI Wastewater Formula/Conversion Table: Detention Time = Volume / Flow; 7.48 gal/ft3报告此题的问题

16. 16. 初沉池进水TSS为240 mg/L，出水TSS为90 mg/L，处理水量为2.0 MGD（7,570 m3/d）。初沉池每天去除的TSS是多少？

    • A.2,502 lb/d（1,135 kg/d）✓ 答案
    • B.4,004 lb/d（1,816 kg/d）
    • C.1,251 lb/d（568 kg/d）
    • D.300 lb/d（136 kg/d）

    计算去除的质量应使用浓度差而非进水浓度：（240－90）＝150 mg/L，lb/d＝mg/L×MGD×8.34＝150×2.0×8.34＝2,502 lb/d。公制：kg/d＝mg/L×m³/d÷1,000＝150×7,570÷1,000＝1,135 kg/d。误用240 mg/L会得到4,004 lb/d，漏乘8.34则会得到300 lb/d。

    编号 QB-QKDGRM依据： WPI Wastewater Formula/Conversion Table: lbs/day = mg/L x MGD x 8.34; kg/day = mg/L x m3/day / 1,000报告此题的问题

练习题依据国际水务专业协会（WPI，前身为认证委员会协会 ABC）发布的 2025 版《污水处理运营员必知标准》，以及加州州立大学水务项目办公室（CSUS）和水环境联合会（WEF）的通用参考教材编写。本网站与 WPI/ABC、WEF 或美国环保署无关联，也未获其认可。运营员证书由你所在州的认证主管机构颁发，水厂等级划分、运营员级别、报考资格和及格标准均由该机构规定——考试前请向所在州确认，并确认你所在项目采用的是哪一版考试。出水限值、监测频次和上报要求来自各厂的排放许可证并会不时修订，因此本站任何答案都不应作为现行法规或许可证数值使用，请以你所在设施适用的现行许可证为准。本题库仅涵盖污水处理考试——自来水处理、供水管网和污水收集管网属于另外的认证项目。 关于必知标准 →