18 道污泥：消化、脱水与处置练习题及答案

1. 1. 某脱水设备的运行记录显示，每班八个批次，每批都包括进料、压榨、开机卸饼三个步骤。这描述的是哪种设备？

   • A.卧螺沉降离心机
   • B.带式压滤机
   • C.板框压滤机✓ 答案
   • D.螺旋压榨机

   板框压滤机属于间歇（批次）设备：每个循环通过中心进料管把调理后的污泥充入滤室，加压压榨，然后打开板组卸下滤饼，才能开始下一批。带式压滤机、螺旋压榨机和卧螺离心机都是连续运行的，进泥、出饼和滤液排放都不中断，因此都没有单独的开机卸料步骤。

   编号 QB-U9D85K依据： WPI 2025 Need-to-Know Criteria, Wastewater Treatment Class II — Equipment: Solids treatment equipment (plate and frame press); WEF Wastewater Treatment Fundamentals 2, Solids Handling报告此题的问题

2. 2. 从加药混合器出来的絮体状态良好，但到达带式压滤机楔形区的污泥却比平时湿得多。操作人员应首先检查什么？

   • A.冲洗水喷嘴堵塞，滤带被糊住盲化✓ 答案
   • B.滤带走带速度远低于当前进泥量所需
   • C.加药计量泵的行程超出了标定设定值
   • D.进泥量已经远低于压滤机的设计范围

   上游絮体良好，说明调理没有问题——问题在于水没有从滤带排出去。滤带被糊住（最常见原因是高压冲洗水喷嘴堵塞）会封闭排水孔隙，游离水便随污泥穿过重力脱水区进入压榨区。走带速度变慢和进泥量减少都会延长排水时间，只会使产品更干而不是更湿。

   编号 QB-DSWQVM依据： CSUS Operation of Wastewater Treatment Plants Vol. 1, 8th ed., belt filter press operation and troubleshooting; WPI 2025 NTK Class II — Equipment: belt press报告此题的问题

3. 3. 某好氧消化池正在更换鼓风曝气系统。为什么这种场合通常选用粗气泡曝气器而不是微孔（细气泡）曝气器？

   • A.粗气泡带走的碱度少，能维持消化池 pH
   • B.浓污泥会堵塞微孔，粗气泡还能提供搅拌✓ 答案
   • C.细气泡会使污泥起泡，因此必须用粗气泡
   • D.粗气泡按单位风量计的氧转移效率更高

   消化池污泥比混合液浓得多，会污堵微孔曝气头；而好氧消化池的曝气系统既要供氧又要承担搅拌功能。粗气泡曝气器不易堵塞，释放的大气泡能提供保持池内均质所需的搅拌能量。微孔曝气器的氧转移效率其实更高，因此它适用于曝气池而不是消化池。

   编号 QB-V9RJAM依据： WPI 2025 NTK Class II — Equipment: Aerobic digesters; WEF Wastewater Treatment Fundamentals 2, Solids Handling & Support Systems (digester aeration and mixing)报告此题的问题

4. 4. 操作人员每天关闭好氧消化池的曝气数小时，然后从液面抽走上层液体并送回厂前端。这一步的作用是什么？

   • A.让污泥沉降后排出上清液，浓缩池内污泥✓ 答案
   • B.让鼓风机停机，使电机在两次运行之间冷却
   • C.使砂砾沉到池底，以便通过排泥管抽走
   • D.吹脱氮气，使消化池内的污泥不再上浮

   好氧消化池靠排上清液（倾析）来自行浓缩：停止搅拌和曝气后污泥沉降，抽走上部澄清液，池内剩下浓度更高的污泥，同时腾出容积接纳下一批进泥。上清液属于回流侧流，其携带的负荷返回厂前端而不是运出厂外。

   编号 QB-ASUQCH依据： WPI 2025 NTK Class II — Equipment: Aerobic digesters (decant/supernatant); CSUS Operation of Wastewater Treatment Plants Vol. 1, 8th ed.报告此题的问题

5. 5. 在板框压滤机的滤板上，被称为“凸台（bosses）”的凸起部位起什么作用？

   • A.压平滤布，使滤饼能够顺利从滤板上脱落
   • B.密封滤板接合面，防止调理污泥从侧面外漏
   • C.把每个滤室的滤液导出到滤液收集总管
   • D.增强滤板刚度，使板组在高压下不易变形✓ 答案

   凸台是铸在滤板面上的加强凸起，其作用是结构性的：增加刚度，使滤板在板组高压压紧时不发生变形。滤液由滤板上的排液沟槽和出液孔导出，滤布靠自身的固定方式压紧，密封则由加工过的板面和密封垫完成。

   编号 QB-S9PJSG依据： WPI 2025 NTK Class II — Equipment: Solids treatment equipment (plate and frame press); WEF Wastewater Treatment Fundamentals 2, Solids Handling报告此题的问题

6. 6. 操作人员这样描述厂里的脱水离心机：卧式转鼓，内部有螺旋输送器把沉降下来的固体推向一端，液体则从另一端溢流排出。这是哪种离心机？

   • A.多孔转鼓离心机
   • B.卧螺沉降离心机✓ 答案
   • C.篮式离心机
   • D.碟片喷嘴离心机

   卧螺沉降离心机为水平轴：被离心力甩到转鼓壁上的固体由内螺旋刮起并推送至锥形排渣端，澄清的离心液则从另一端的溢流堰排出，因此能连续脱水。篮式和碟片喷嘴离心机为立式轴，其中篮式机把固体积存在转鼓内，必须停机才能卸料。

   编号 QB-BS73JJ依据： WPI 2025 NTK Class II — Treatment Process: Dewatering (centrifuges); WEF Wastewater Treatment Fundamentals 2, Solids Handling (centrifuge types)报告此题的问题

7. 7. 消化污泥经过排上清液后浓度大幅提高，现有的离心式污泥泵流量已大幅下降。对于这种更浓的污泥，最合适的是哪种泵？

   • A.更大的离心泵，并提高叶轮转速运行
   • B.自吸式离心泵，并加大吸入管管径
   • C.离心泵，用机械密封代替填料密封
   • D.容积式泵，其流量基本不随扬程变化✓ 答案

   离心泵依靠流体在叶轮中自由流动，污泥变浓后粘度和摩擦损失上升，泵的流量会急剧下降。容积式泵（螺杆泵、柱塞泵、隔膜泵、蠕动泵）每转或每冲程输送固定容积，流量基本不受扬程和粘度变化影响，因此是输送浓污泥和浓度波动污泥的标准选择。

   编号 QB-T92WXH依据： WPI 2025 NTK Class II — Equipment: Pumps (centrifugal, positive displacement); CSUS Operation of Wastewater Treatment Plants Vol. 1, 8th ed.报告此题的问题

8. 8. 好氧消化池在最后一次进泥之后的数周内，挥发性固体仍在持续下降。造成这种持续下降的机理是什么？

   • A.残留的调理聚合物分解，释放出其结合的水分
   • B.硝化菌把氨氧化为硝酸盐，从而去除挥发性固体
   • C.微生物进入内源呼吸阶段，消耗自身的细胞物质✓ 答案
   • D.惰性砂砾持续沉降，降低了池内的挥发分比例

   外源可降解食料耗尽后，微生物开始消耗自身的原生质；细胞溶解并释放出可降解有机物，被存活的微生物继续利用，因此挥发性有机固体的质量不断下降，最终转化为二氧化碳、水和不可降解残渣。硝化作用只改变氮的形态，砂砾沉降只改变挥发分比例，二者都不破坏有机物质量。

   编号 QB-GSYQDR依据： WPI 2025 NTK Class II — Treatment Process: Solids treatment processes (aerobic digestion); CSUS Vol. 1, 8th ed., sludge stabilization by endogenous respiration报告此题的问题

9. 9. 某好氧消化池的 pH 在数周内持续下降。溶解氧偏高，上清液中氨氮下降而硝酸盐上升。最可能的原因是什么？

   • A.随进泥带入的调理聚合物使池内酸化
   • B.排上清液带走碱度快于进泥补充速度
   • C.硝化消耗碱度，使 pH 下降✓ 答案
   • D.污泥腐化发臭，挥发性酸不断累积

   硝化菌把氨氧化为硝酸盐的过程会消耗碱度，当消化池的缓冲能力被耗尽后 pH 就开始下降。上清液中硝酸盐上升、氨氮下降正是硝化活跃的典型标志。挥发性酸累积只会在缺氧腐化的污泥中压低 pH，而高溶解氧读数排除了这种情况。

   编号 QB-Y9TJTQ依据： WPI 2025 NTK Class II — Treatment Process: Aerobic digestion (process evaluation and adjustment); CSUS Vol. 1, 8th ed., alkalinity destruction by nitrification报告此题的问题

10. 10. 带式压滤机出来的滤饼很湿，同时返回厂前端的滤液明显浑浊、含有大量固体。下列哪种调理问题最能同时解释这两个现象？

    • A.用了阴离子聚合物，而泥粒带正电荷
    • B.聚合物不足，絮体松散、固体穿滤✓ 答案
    • C.聚合物投加过量，絮体变得过大过硬
    • D.聚合物溶液熟化过久，粘度变得过高

    调理聚合物通过架桥把细小颗粒结成足够大的絮体，使其既能被滤带截留又能释放游离水。当投加量低于固体的需求时，絮体松散，重力区排不出水，未被结合的细颗粒直接穿过滤带进入滤液，于是滤饼含固率和固体捕获率同时下降。生物污泥颗粒带负电，因此正常应选用阳离子聚合物。

    编号 QB-UAXT79依据： WPI 2025 NTK Class II — Treatment Process: Dewatering and chemical dosing (coagulation/flocculation); WEF Wastewater Treatment Fundamentals 2, sludge conditioning报告此题的问题

11. 11. 某厂把脱水作业从每周两天增加到每周五天。在新增的脱水日，曝气池出水氨氮升高。最合理的解释是什么？

    • A.滤液回流到厂前端，带来额外氨氮和固体负荷✓ 答案
    • B.外运滤饼增多，使曝气池混合液液位下降
    • C.滤液中的聚合物对厂内硝化菌产生毒性抑制
    • D.压滤机运行时间延长，缩短了消化池停留时间

    滤液、离心液、干化床底部排水和消化池上清液都会返回厂前端，它们携带浓缩的悬浮固体、BOD，尤其是消化过程中细胞分解释放出的氨氮。脱水频次增加意味着这部分回流负荷更频繁地施加到水处理线上，在硝化菌群增长到足以消纳之前，多余的氨氮就会出现在出水中。

    编号 QB-CT4ZS9依据： WPI 2025 NTK Class II — Treatment Process: Dewatering (sidestream return to plant); CSUS Operation of Wastewater Treatment Plants Vol. 1, 8th ed.报告此题的问题

12. 12. 每当污泥摊铺到厂内敞开式砂质干化床上时，周边居民就投诉臭味。下列哪种运行做法最直接地减轻这一扰民问题？

    • A.摊铺更厚的泥层，以减少暴露的表面积
    • B.在摊铺前向污泥中加入调理聚合物
    • C.用厂内回用水淹没干化床，在泥面形成水封
    • D.只摊铺充分消化的污泥，并加盖或封闭干化床✓ 答案

    敞开式干化床会把污泥暴露在空气中数天甚至数周，泥中残留的易降解有机物会腐化发臭。摊铺前先在消化池中把污泥稳定化，可去除大部分产臭潜力，再加盖或封闭干化床则可控制残余臭味。泥层越厚干得越慢、越容易腐化；淹水和加药既不消除臭源，也不阻止臭气逸散。

    编号 QB-VAA6DA依据： WPI 2025 NTK Class II — Treatment Process: Dewatering (drying beds); CSUS Operation of Wastewater Treatment Plants Vol. 1, 8th ed., sludge drying beds报告此题的问题

13. 13. 垃圾填埋场拒收一车污泥饼，理由是卸车时有游离液体渗出。该厂需要在污泥处理线上做出什么改变？

    • A.改善脱水效果，使滤饼不再含有可渗出的游离水✓ 答案
    • B.延长消化停留时间，使更多挥发性固体被降解
    • C.向滤饼中投加石灰，把 pH 提高到填埋场要求之上
    • D.提高聚合物投加量，使滤饼获得化学稳定化

    填埋场按固体废物接收污泥，并会检查是否有可渗出的游离液体，因此决定能否接收的是滤饼的含水量，而不是稳定化程度或 pH。脱水才是去除这部分水分的处理单元；消化能稳定污泥、减少臭味，但本身并不能产生干到足以通过游离液体检验的滤饼，而聚合物只是为脱水设备做调理。

    编号 QB-DTFBYA依据： WPI 2025 NTK Class II — Treatment Process: Solids disposal (landfill); 40 CFR 258.28 free-liquids restriction for municipal solid waste landfills报告此题的问题

14. 14. 某带式压滤机每天排出 12,000 lb（5,440 kg）滤饼，总固体含量为 22%。该厂每天外运的干固体是多少磅（千克）？

    • A.264 lb/天（120 kg/天）
    • B.54,500 lb/天（24,730 kg/天）
    • C.2,640 lb/天（1,197 kg/天）✓ 答案
    • D.9,360 lb/天（4,243 kg/天）

    干固体量等于湿饼重量乘以以小数表示的总固体含量：12,000 lb × 0.22 = 2,640 lb/天；按公制独立计算则为 5,440 kg × 0.22 = 1,197 kg/天。9,360 lb 是滤饼中的水量而不是固体量；把乘以 0.22 误做成除以 0.22，会使结果放大二十多倍——这正是典型的湿重与干重混淆错误。

    编号 QB-SA86V6依据： WPI Wastewater Formula/Conversion Table — Total Solids, % (dry solids = wet weight x solids fraction); WPI 2025 NTK Class II calculation items报告此题的问题

15. 15. 化验员先把污泥样品在 103-105 C 下烘至恒重并称重，再把残渣放入马弗炉灼烧后再次称重。灼烧过程中损失的重量代表哪一部分？

    • A.烘干步骤之后残留的水分
    • B.原始样品中所含的总固体
    • C.样品中的固定（惰性）固体
    • D.样品中的挥发性（有机）固体✓ 答案

    在 103-105 C 下烘干可赶走水分，留下总固体；再灼烧这些干渣会烧掉有机物，因此灼烧损失的重量就是挥发性固体，剩下的灰分则是固定（惰性）固体。这正是考试所提供公式把挥发性固体表示为“干固体减去固定固体”的原因，也是计算消化池挥发性固体去除率所依据的测定。

    编号 QB-ATDBF7依据： WPI Wastewater Formula/Conversion Table — Total Solids, % and Volatile Solids, %; Standard Methods 2540 E/G (fixed and volatile solids ignited at 550 C)报告此题的问题

16. 16. 进入好氧消化池的污泥测得挥发性固体为 72%，消化后污泥为 58%（均以占总固体的百分数计）。使用考试提供的公式，挥发性固体去除率是多少？

    • A.19%
    • B.46%✓ 答案
    • C.24%
    • D.14%

    考试提供的公式为（VS进 − VS出）÷（VS进 − VS进 × VS出）× 100，其脚注要求数值必须以小数形式代入：(0.72 − 0.58) ÷ (0.72 − 0.4176) = 0.14 ÷ 0.3024 = 0.46，即 46%。若按普通去除率 (72 − 58) ÷ 72 计算得到 19%，会严重低估实际降解量，因为它忽略了残留惰性固体带来的浓缩效应。

    编号 QB-TAKG28依据： WPI Wastewater Formula/Conversion Table — Reduction of Volatile Solids, % (Van Kleeck), with the footnote requiring all In and Out values in decimal form报告此题的问题

17. 17. 某消化池已排空，需要进入内部进行清理。在人员进入之前，必须按什么顺序检测池内气体？

    • A.先测有毒气体，再测氧气，最后测可燃气
    • B.先测氧气，再测可燃气，最后测有毒气体✓ 答案
    • C.先测氧气，再测有毒气体，最后测可燃气
    • D.先测可燃气，再测氧气，最后测有毒气体

    首先测氧气，因为可燃气体传感器需要已知的氧含量才能给出有效读数，而缺氧和富氧本身都属于立即危及生命的状况。其次测可燃气，因为爆炸性气氛可以瞬间造成全部在场人员伤亡；硫化氢等有毒气体放在最后测。检测必须在受限空间外部进行，同时保持持续通风、设置监护人并配备救援设备。

    编号 QB-BTRNM8依据： WPI 2025 NTK Class II — Security, Safety and Administrative Procedures: confined space entry; 29 CFR 1910.146(d)(5)(iii) order of atmospheric testing报告此题的问题

18. 18. 消化气是厂内有用的燃料，但操作人员仍被要求严格防止空气进入沼气管路系统。为什么这一点如此重要？

    • A.甲烷与空气混合后可达爆炸范围并被引燃✓ 答案
    • B.空气使气体冷却，导致管内冷凝水结冰
    • C.混入的空气会氧化甲烷，降低热值
    • D.空气增加水分负荷，腐蚀穿透沼气管道

    消化气之所以有价值是因为其中的甲烷，但甲烷只有在与空气混合并处于爆炸范围内时才会燃烧或爆炸；当它以接近纯气的状态在微正压下保存时，系统内没有可供其燃烧的氧气。因此沼气系统必须维持在高于大气压的状态，而最大的爆炸风险恰恰出现在泄漏吸入空气、排空以及为检修打开设备的时候。

    编号 QB-QAHGH4依据： WPI 2025 NTK Class II — Security, Safety and Administrative Procedures: safety procedures, chemical handling and emergency response; CSUS Operation of Wastewater Treatment Plants Vol. 2, 8th ed., digester gas safety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 →