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22 道二级处理与活性污泥练习题及答案

污水处理运营员考试练习的全部二级处理与活性污泥练习题,附正确答案和简短解析。

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  1. 1. 流量和负荷一直稳定,但 MLSS 已升至 3,600 mg/L,MCRT 也远高于本厂目标值。以下哪一项调整才能真正降低系统中的总固体存量?

    • A.提高回流污泥(RAS)的流量
    • B.提高剩余污泥(WAS)的排放量✓ 答案
    • C.提高曝气池的供气量
    • D.降低回流污泥(RAS)的流量

    只有排泥(WAS)才能把固体真正排出系统。RAS 只是把固体在二沉池与曝气池之间来回搬运,改变的是固体所处的位置,而不是系统的总量。提高排泥量会使 MLSS 和 MCRT 下降、F/M 上升。

    编号 QB-4A2APM依据: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (activated sludge process control); WPI 2025 Class II NTK, Treatment Process Evaluation and Adjustment报告此题的问题

  2. 2. 一个温暖的下午,二沉池水面浮起一团团附着气泡的污泥,并向堰口漂移。用混合液做沉降试验,界面清晰、上清液澄清,SVI 为 95。最可能的原因是:

    • A.溶解氧过低引起的丝状菌污泥膨胀
    • B.二沉池污泥层内部发生的反硝化作用✓ 答案
    • C.营养不足导致的菌胶团黏性膨胀
    • D.水力超负荷把污泥层冲过出水堰口

    沉降性良好(SVI 95、界面清晰、上清液澄清)排除了污泥膨胀,说明污泥本身沉降正常。随水带入二沉池的硝酸盐在无氧的污泥层中被还原为氮气,气泡把原本沉降良好的污泥托浮到水面,这就是典型的污泥上浮。

    编号 QB-NSJSEP依据: EPA Activated Sludge Process Control Troubleshooting (rising sludge); Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (Schuyler/Jenkins conditions)报告此题的问题

  3. 3. 已确认二沉池发生了由反硝化引起的污泥上浮。以下哪一项作为操作人员的首要措施,能直接针对该机理?

    • A.提高RAS流量,缩短污泥层在池内的停留时间✓ 答案
    • B.把曝气池溶解氧提高到约5 mg/L以增加供氧
    • C.降低RAS流量,让污泥层进一步浓缩变厚
    • D.减少排泥量,使混合液固体浓度继续升高

    反硝化需要污泥在无氧的污泥层中停留足够时间。提高 RAS 流量把污泥更快抽走,可缩短这一停留时间,氮气来不及生成并托浮絮体。向曝气池加气并不能给二沉池污泥层供氧;长期措施是在上游设置缺氧区。

    编号 QB-5ADMUN依据: EPA Activated Sludge Process Control Troubleshooting (rising sludge corrective actions); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1报告此题的问题

  4. 4. SVI 已升至 240,二沉池污泥层上升,出水 SS 升高。稀释沉降试验与未稀释试验相比几乎没有改善,显微镜下可见丝状菌在絮体之间架桥,曝气池中部溶解氧为 0.4 mg/L。诊断与首要措施是:

    • A.低氧丝状菌膨胀;增大供气把DO维持在2 mg/L✓ 答案
    • B.污泥上浮;提高RAS流量迅速把污泥层拉低
    • C.毒性冲击;把曝气池停止运行以待系统恢复
    • D.固体超负荷;大幅提高排泥量把MLSS降下来

    稀释沉降试验是判别关键:如果稀释后沉降明显改善,问题只是固体超负荷。改善甚微且镜检可见絮体间架桥,说明是真正的丝状菌膨胀;池中部 DO 仅 0.4 mg/L 指向低溶解氧型丝状菌,因此首要措施是加大供气,把工作 DO 维持在 2 mg/L 左右。

    编号 QB-JSGSWJ依据: Jenkins/Schuyler filament identification as reproduced in Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (low-DO bulking: Sphaerotilus natans, type 1701); TCEQ RG-002 aeration basin DO 1–4 mg/L报告此题的问题

  5. 5. 曝气池水面大面积覆盖着厚实、深褐色、油腻的泡沫。MCRT 已漂移到 22 天(目标 10 天),F/M 偏低,SVI 为 130。恰当的处理措施是:

    • A.提高RAS流量,并把曝气池溶解氧降下来
    • B.提高排泥量,并用机械方式清除池面泡沫✓ 答案
    • C.投加氮磷营养补充剂,并适当减少供气量
    • D.减少排泥量,并用水喷淋把池面泡沫压下

    深褐色、厚实、皮革状或油腻的泡沫是污泥过老的典型特征,长 MCRT、低 F/M 有利于诺卡氏菌类或微丝菌繁殖,因此必须加大排泥以缩短泥龄。这类微生物富集在泡沫本身之中,不会随剩余污泥排走,所以还必须把泡沫用物理方式清除。

    编号 QB-2ABMBJ依据: Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (foam color/condition table); EPA Activated Sludge Troubleshooting (Nocardia/Microthrix foaming)报告此题的问题

  6. 6. 二沉池出水浑浊,细小暗色的针点状颗粒随水漫过堰口。沉降试验中污泥很快沉到很小的密实体积,但上清液浑浊,且 MCRT 一直偏长。这属于:

    • A.年轻污泥的松散絮体;减少排泥以延长泥龄
    • B.丝状菌污泥膨胀;对回流污泥进行加氯处理
    • C.老化污泥的针状絮体;增加排泥以缩短泥龄✓ 答案
    • D.污泥上浮现象;提高回流污泥的抽送流量

    针状絮体是污泥过度氧化、负荷不足、泥龄过长的标志:长期内源呼吸把絮体打碎成细小致密的碎片,沉降很快,而无法再絮凝的微细颗粒悬浮在上清液中,使出水浑浊。加大排泥可缩短 MCRT,重建絮凝性更好的年轻污泥。

    编号 QB-KSU44M依据: Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (pin floc conditions); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1报告此题的问题

  7. 7. 固体流失事故发生两周后,MLSS 仍然偏低,大而轻、松散蓬松的絮体随水漂过二沉池堰口。沉降试验中沉降缓慢,界面模糊不清。恰当的处理措施是:

    • A.提高RAS,把更多固体输送回曝气池中
    • B.加大供气,使池内DO维持在4 mg/L以上
    • C.增加排泥,使污泥更年轻、絮体更轻松
    • D.减少排泥,使污泥泥龄增大、絮体更密实✓ 答案

    松散上浮的絮体是污泥过于年轻的表现:F/M 偏高时菌体生长快,絮体大而轻、易上浮,沉降界面模糊。减少排泥可使泥龄增大、MLSS 回升,絮体变得密实、沉降界面清晰;过度曝气只会进一步剪切絮体。

    编号 QB-3APXGK依据: Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (straggler floc conditions); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1报告此题的问题

  8. 8. 取混合液做沉降试验,30 分钟后沉降体积为 300 mL/L,MLSS 为 2,400 mg/L。按 SVI =(30 分钟沉降体积 mL/L × 1,000 mg/g)÷ MLSS(mg/L)计算,污泥容积指数是多少?

    • A.8,000 mL/g
    • B.125 mL/g✓ 答案
    • C.125,000 mL/g
    • D.0.125 mL/g

    SVI =(300 × 1,000)÷ 2,400 = 125 mL/g。式中 1,000 mg/g 的换算正是让单位变成“每克污泥所占的毫升数”的关键;漏掉它会得到 0.125,把它用错位置或把比值颠倒则得到其他选项——所以这道题考的是单位而不是代数。

    编号 QB-GSS4KG依据: WPI 2025 Formula/Conversion Table — SVI = (SSV30, mL/L × 1,000 mg/g) ÷ MLSS, mg/L报告此题的问题

  9. 9. 某曝气池混合液容积为 0.75 MG(2,840 m3),MLSS 为 2,800 mg/L,MLVSS 为 2,100 mg/L;进水为 2.0 MGD(7,570 m3/d)的初沉出水,BOD5 为 150 mg/L。F/M 值是多少(lb BOD5 / lb MLVSS·d,即 kg/kg·d)?

    • A.0.19✓ 答案
    • B.1.9
    • C.0.14
    • D.5.3

    食料 = 2.0 × 150 × 8.34 = 2,502 lb BOD5/d;微生物量 = 0.75 × 2,100 × 8.34 = 13,135 lb MLVSS;2,502 ÷ 13,135 = 0.19。F/M 按挥发性部分计算,若误用 2,800 mg/L 的 MLSS 则得 0.14——这是本类计算最常见的错误;把比值颠倒则得 5.3。

    编号 QB-Y9MXYF依据: WPI 2025 Formula/Conversion Table — F/M = lb BOD5/day ÷ lb MLVSS; lb/day = (MGD)(mg/L)(8.34)报告此题的问题

  10. 10. 操作人员把剩余污泥排放量提高了一倍,而流量、负荷、RAS 和供气量均保持不变。按新排泥量运行数天后,工艺参数发生了什么变化?

    • A.MLSS和MCRT都上升,而F/M下降
    • B.MLSS下降,而MCRT和F/M都上升
    • C.MLSS上升,MCRT下降,而F/M上升
    • D.MLSS和MCRT都下降,而F/M上升✓ 答案

    排泥会减少系统固体存量,因此 MLSS 下降;系统总固体量除以每天排出的固体量(即 MCRT)也随之缩短。进水 BOD 负荷不变而承担负荷的微生物量减少,单位 MLVSS 分到的食料增加,于是 F/M 上升,污泥变得更年轻。

    编号 QB-N5DKPM依据: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (activated sludge process control levers); WPI 2025 Class II NTK Application exemplar on sludge wasting报告此题的问题

  11. 11. 与处理同样污水的常规活性污泥厂相比,延时曝气工艺的特征是:

    • A.曝气时间更长,剩余污泥更少且更趋于稳定✓ 答案
    • B.F/M负荷更高,而污泥停留时间明显更短
    • C.初沉污泥产量更大,固体更新速度更快
    • D.曝气时间更短,剩余污泥更多且稳定性更差

    延时曝气刻意在低 F/M、长泥龄条件下运行,微生物大部分时间处于内源呼吸状态,消耗自身细胞物质。结果是剩余污泥量更少且稳定性更好,并能可靠硝化;代价是曝气能耗更高,在低碱度水质中还有出水 pH 偏低的风险。

    编号 QB-6NJR9N依据: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (extended aeration); WPI 2025 Class II NTK, secondary suspended-growth processes报告此题的问题

  12. 12. 为什么在容积相同的情况下,完全混合式曝气池通常比推流式曝气池更能承受有机冲击负荷?

    • A.它的回流污泥是从池子的末端进入的
    • B.它在设计上采用长得多的污泥停留时间
    • C.进入的负荷立即被稀释到整个池体之中✓ 答案
    • D.它在进水端能维持高得多的溶解氧浓度

    完全混合式曝气池的进水一进入即分散到整个池体,F/M 和需氧量分布均匀,冲击负荷被全池混合液稀释,而不是集中冲击进水端。但正是这种处处偏低的底物梯度,使完全混合式最容易发生丝状菌污泥膨胀。

    编号 QB-P5RWUN依据: WEF, Wastewater Treatment Fundamentals 1 – Liquid Treatment (activated sludge configurations); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1报告此题的问题

  13. 13. 在生物脱氮除磷工艺中,缺氧区是刻意维持在什么条件下的?其目的又是什么?

    • A.溶解氧约2 mg/L,用于氧化氨氮
    • B.无溶解氧且无硝酸盐,用于释放磷
    • C.无溶解氧且无硝酸盐,用于氧化氨氮
    • D.无溶解氧但有硝酸盐,用于反硝化脱氮✓ 答案

    缺氧的含义是没有溶解氧但存在硝酸盐,异养菌从硝酸盐中夺取氧并释放氮气,同时回收硝化过程消耗掉的约一半碱度。厌氧则是既无氧也无硝酸盐,那才是驱动磷释放、为好氧区过量吸磷做准备的条件。

    编号 QB-7NW3FP依据: WPI 2025 Class II NTK, nutrient removal (anaerobic/anoxic/aerobic); WEF, Wastewater Treatment Fundamentals 1 – Liquid Treatment报告此题的问题

  14. 14. 硝化过程每氧化 1 mg/L 氨氮约消耗 7.14 mg/L 以 CaCO3 计的碱度。某硝化厂氧化 25 mg/L 氨氮,进水碱度为 120 mg/L;出水 pH 已降至 6.5,出水氨氮不断升高。最合适的纠正措施是:

    • A.投加碱度药剂,例如纯碱或碳酸氢钠✓ 答案
    • B.减少曝气量,使每天氧化的氨氮变少
    • C.增加排泥量,缩短系统的污泥停留时间
    • D.投加三氯化铁以恢复水中的缓冲能力

    碱度需求为 25 × 7.14 = 178.5 mg/L,而可用碱度只有 120 mg/L,缓冲能力被耗尽,pH 下降,硝化菌活性受抑——这正是出水氨氮上升的原因。投加碱度可恢复缓冲能力和硝化菌所需的 pH 范围;三氯化铁只会进一步消耗碱度,而缩短泥龄会把生长缓慢的硝化菌冲走。

    编号 QB-K5PWBJ依据: EPA Process Design Manual for Nitrogen Control (7.14 mg alkalinity as CaCO3 per mg NH3-N); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1报告此题的问题

  15. 15. 某厂在好氧区之前设置厌氧选择器进行生物除磷。磷最终以何种方式离开该厂?

    • A.以气体形式在厌氧区被吹脱出水中
    • B.随回流污泥被送回曝气池中循环
    • C.以沉淀物形式沉积在缺氧区之内
    • D.以细胞物质形式随剩余污泥排出✓ 答案

    在该工艺中磷没有气态形式:厌氧区促使微生物释放磷,好氧区使其吸收的磷多于释放量(过量吸磷),磷保留在细胞内部。只有把这些细胞作为剩余污泥排出,磷才真正离开系统,因此排泥量很关键;而二沉池污泥层或消化池发生厌氧腐败会把磷重新释放回来。

    编号 QB-4NU3XJ依据: WEF, Wastewater Treatment Fundamentals 1 – Liquid Treatment (enhanced biological phosphorus removal); WPI 2025 Class II NTK, nutrient removal报告此题的问题

  16. 16. 数月以来,某容积式鼓风机在输送风量不变的情况下,出口压力从 7 psi 升到 9.5 psi(48 至 66 kPa),曝气池溶解氧则逐渐下降。最可能的原因是:

    • A.曝气头堵塞结垢,使风管系统的背压升高✓ 答案
    • B.鼓风机与曝气池之间的风管出现漏气现象
    • C.溶解氧探头漂移,读数低于实际溶解氧值
    • D.鼓风机转子磨损,产生的压力比原来更低

    容积式鼓风机输送的风量固定,压力由系统决定,因此风量不变而出口压力持续升高,说明系统阻力增大——这正是曝气头堵塞或结垢的典型特征。结垢同时降低氧转移效率,解释了 DO 的下降;漏风只会使压力下降,而探头漂移根本不会改变压力表读数。

    编号 QB-M529HK依据: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (aeration equipment, diffuser fouling and blower operation); WPI 2025 Class II NTK, Equipment Evaluation, Maintenance, and/or Operation报告此题的问题

  17. 17. 在同一座曝气池中,与粗气泡曝气器相比,微孔(细气泡)曝气器的特点是:

    • A.混合效果更好,但单位风量的供氧量更少
    • B.氧转移效率更低,但更不容易堵塞结垢
    • C.氧转移效率更高,而且更不容易堵塞结垢
    • D.氧转移效率更高,但更容易堵塞和结垢✓ 答案

    细气泡在单位风量下提供的气液接触面积大得多,上升速度也更慢,因此氧转移效率在各类鼓风曝气中最高。但形成这些气泡的膜片或陶瓷微孔同样容易被生物膜和矿物垢堵塞,所以微孔系统需要清洗、吹扫和洁净空气保护;粗气泡曝气器则以效率换取抗堵性和混合能力。

    编号 QB-5N7E4M依据: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (diffused aeration systems); WPI 2025 Class II NTK, aeration systems (blowers, surface aerators, diffusers)报告此题的问题

  18. 18. 在一座水深 12 ft(3.7 m)的二沉池四个象限取样测得的污泥层厚度已从 2 ft(0.6 m)升至 6 ft(1.8 m)。沉降性良好(SVI 90),也未发生水力冲击,但 RAS 泵自维修后一直在降速运行。首要措施是:

    • A.抬高出水堰口,以降低堰口的溢流负荷率
    • B.降低曝气池的溶解氧,以减缓生物的活性
    • C.提高RAS流量,与进入二沉池的固体量相匹配✓ 答案
    • D.大幅增加排泥,把曝气池MLSS降低一半

    在沉降性良好且无水力冲击的情况下,污泥层升高只是因为进入二沉池的固体量超过了回流系统的抽送能力。恢复 RAS 流量即可使抽送与来量重新平衡;若任由污泥层加厚,会引发反硝化、污泥上浮和腐化,而大幅排泥则会破坏工艺所需的固体存量。

    编号 QB-S5TWCS依据: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (secondary clarifier operation and sludge blanket control)报告此题的问题

  19. 19. 某碎石填料生物滤池表面出现积水,周围臭味加重,布水器旋臂转速变慢。最可能的原因是:

    • A.到达滤料的有机负荷明显偏低不足
    • B.水力负荷远高于该滤池的设计负荷值
    • C.生物膜生长过量,堵塞了滤料的空隙✓ 答案
    • D.排水系统堵塞,自然通风气流丧失

    积水(ponding)是生物膜过量生长或滤料破碎堵塞空隙的典型症状:水无法下渗,空气也无法靠自然通风穿过滤料,因而随之产生臭味。处理办法是把过量生物膜剪切或清除——提高水力负荷和回流、把布水臂停在积水处、淹没、冲洗或耙松——脱落期间出水 SS 会短暂升高。

    编号 QB-ANY3YS依据: PA DEP Wastewater Treatment Plant Operator Training, Module 20 (Trickling Filters — ponding); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1报告此题的问题

  20. 20. 提高生物滤池的回流量,其主要作用是:

    • A.降低水力负荷,让生物膜均匀地增厚生长
    • B.提高有机负荷,为生物膜提供更多的食料
    • C.提高水力负荷,冲刷生物膜并稀释冲击负荷✓ 答案
    • D.提高滤料温度,在寒冷天气加快生物生长

    回流的是已经处理过的水,因此它增加的是水力负荷,而几乎不增加 BOD。额外的水量使滤料保持均匀湿润,在积水形成前把过厚生物膜冲刷下来,稀释冲击负荷和毒性负荷,并抑制滤池蝇和臭味。按 WPI 公式表,回流比 = 回流水量 ÷ 初沉出水流量。

    编号 QB-ZD4F9D依据: PA DEP Operator Training Module 20 (Trickling Filters — recirculation); WPI 2025 Formula/Conversion Table — Recirculation Ratio = recirculated flow ÷ primary effluent flow报告此题的问题

  21. 21. 某生物转盘首级转轴上的生物膜呈白色粉垩状,而不是正常的灰褐色蓬松状,且进水已腐化发臭,硫化物气味明显。恰当的处理措施是:

    • A.把最后一级转轴暂时停用退出运行状态
    • B.用分段进水或预曝气降低首级的进水负荷✓ 答案
    • C.停止转盘转动,让生物膜完全脱落下来
    • D.提高转盘转速,使生物膜长得更厚一些

    白色粉垩状生物膜是硫氧化的贝氏硫菌(Beggiatoa),当首级有机负荷过高或进水腐化含硫化物时便会占优势。正确做法是给首级减负并消除硫化物来源——采用分段进水把负荷分摊到各级、进行预曝气或补充曝气,而不是去调整转速,那样只会损坏轴承或把健康生物膜甩掉。

    编号 QB-GWW9PC依据: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (rotating biological contactors — biofilm appearance and first-stage overloading)报告此题的问题

  22. 22. 生物滤池的有机负荷与生物转盘(RBC)的有机负荷,按惯例分别用什么单位表示?

    • A.lb 可溶性BOD5/天·1,000 ft2 与 lb BOD5/天·1,000 ft3
    • B.lb BOD5/天·1,000 ft3 与 lb 可溶性BOD5/天·1,000 ft2✓ 答案
    • C.lb BOD5/天·1,000 ft2 与 lb 可溶性BOD5/天·1,000 ft3
    • D.两者都用 gpd/ft2,因为都属于固着生长工艺

    生物滤池的生物量分布在有一定深度的滤料之中,因此有机负荷按体积计——每 1,000 立方英尺滤料每天承受的 BOD5 磅数。生物转盘的生物量附着在确定的盘片表面积上,且响应易降解部分,因此按每 1,000 平方英尺盘片每天的可溶性 BOD5 磅数计。gpd/ft2 表示的是水力负荷,不是有机负荷。

    编号 QB-2EFSEE依据: WPI 2025 Formula/Conversion Table — Organic Loading Rate–Trickling Filter (lb BOD5/day per 1,000 ft3) and Organic Loading Rate–RBC (lb soluble BOD5/day per 1,000 ft2)报告此题的问题

本考试的其他主题

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 →