26年环保工程师水污染防治高频考点：活性污泥法与生物脱氮工艺

一、活性污泥法：核心参数与故障处理考点全拆解

活性污泥法作为水污染防治的基础工艺，在专业考试中占比超15%，需重点掌握参数体系、工艺变种及异常处理三大模块。

(一)关键运行参数及标准范围

核心指标体系

活性污泥性能评价依赖四大参数，其正常范围与调整逻辑为考试高频考点：

污泥沉降比(SV)：正常范围15%-30%，反映污泥沉降性能。若SV>30%可能出现污泥膨胀，需通过降低溶解氧或投加絮凝剂调整;SV<15%则说明污泥量不足，应减少排泥量。

污泥体积指数(SVI)：理想值50-150mL/g，是判断污泥沉降性的核心指标。例如某城镇污水处理厂SVI突升至200mL/g，结合镜检发现丝状菌过量繁殖，可通过增加污泥回流比至100%缓解。

混合液悬浮固体(MLSS)：普通活性污泥法控制在2000-4000mg/L，生物脱氮系统需提高至3000-5000mg/L，以延长污泥龄满足硝化菌生长需求。

污泥龄(θc)：硝化反应需控制θc≥10d(20℃)，反硝化系统可适当缩短至5-8d，通过排泥量调节(排泥量增加则θc缩短)。

曝气池设计核心公式

容积计算是专业案例必考题型，公式及参数选取需精准：

V=(Q×S₀)/(Lₛ×MLSS)

式中：V为曝气池容积(m³);Q为处理水量(m³/d);S₀为进水BOD₅浓度(mg/L);Lₛ为污泥负荷(0.2-0.4kgBOD₅/(kgMLSS・d));MLSS为混合液浓度(mg/L)。

▶易错点：污泥负荷需根据工艺类型调整，如SBR工艺Lₛ可提高至0.4-0.6kgBOD₅/(kgMLSS・d)，而脱氮系统需降至0.1-0.2kgBOD₅/(kgMLSS・d)以保证硝化菌优势。

(二)典型工艺变种及适用场景

不同活性污泥工艺的对比是基础考试选择题高频考点，核心差异如下：

(三)常见故障及解决策略

结合工程案例的故障分析是专业案例题重要形式，需掌握典型问题的诊断逻辑：

溶解氧不足：曝气池出口DO<1mg/L，导致BOD₅去除率下降至60%以下。解决措施：增加曝气设备功率(如罗茨风机风量提升20%)，或降低进水流量至设计值的80%。

污泥膨胀：SVI>200mL/g，二沉池出水悬浮物超标。若为丝状菌膨胀，可投加FeCl₃(投加量50mg/L);若为非丝状菌膨胀，需降低进水COD/N比值至10:1以下。

二、生物脱氮工艺：流程设计与参数计算精要

生物脱氮涵盖氨化、硝化、反硝化三大反应，缺氧-好氧(A/O)工艺是考试核心，需掌握流程设计、参数计算及规范依据。

(一)A/O工艺脱氮机理与流程设计

反应机理

污水先进入缺氧池，反硝化菌利用进水碳源将回流液中的NO₃⁻还原为N₂(DO≤0.5mg/L);再进入好氧池，硝化菌将NH₄⁺氧化为NO₃⁻(DO≥2mg/L)，同时去除BOD₅。关键控制环节：混合液回流比(R=200%-300%)，确保反硝化所需NO₃⁻充足。

缺氧池设计计算例题

▶已知条件：处理水量Q=1000m³/d，进水TN=40mg/L，出水TN=8mg/L，反硝化速率q_dn=0.15kgNO₃⁻-N/(kgMLVSS・d)，MLVSS=3000mg/L，MLVSS/MLSS=0.7。

▶计算步骤：

脱氮量：ΔTN=40-8=32mg/L=0.032kg/m³

每日脱氮负荷：0.032×1000=32kg/d

缺氧池容积：V=脱氮负荷/(q_dn×MLVSS)=32/(0.15×3)=71.1m³

▶规范依据：缺氧池水力停留时间需≥2h(《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002)。

(二)功能菌生存条件与调控参数

硝化菌与反硝化菌的环境需求差异是工艺控制的核心，也是选择题高频考点：

功能菌类型适宜pH范围溶解氧(DO)温度适应范围碳源需求

硝化菌(自养)7.5-8.5≥2mg/L15-35℃无需有机碳源

反硝化菌(异养)6.5-7.5≤0.5mg/L10-40℃BOD₅/TN≥5:1

▶易错点：当进水碳源不足(BOD₅/TN<3:1)时，需投加甲醇(投加量5mg甲醇/mgTN)或污泥发酵液(尾水：发酵液=12:1)强化反硝化，可使TN去除率提升4%-6%。

(三)工艺升级与规范更新

A²/O工艺拓展

在A/O基础上增加厌氧池实现脱氮除磷，厌氧池需控制DO≤0.2mg/L，水力停留时间1-2h，聚磷菌在此释磷后，在好氧池超量吸磷(污泥含磷量达干重5%-6%)。

2025年规范新增要求

《水污染防治工程技术规范》(HJ574-2025修订版)明确：城镇污水处理厂脱氮系统需安装在线硝态氮监测设备，缺氧池出口NO₃⁻-N应≤5mg/L，否则需自动调整回流比。

三、工艺对比与备考应试技巧

(一)活性污泥法与生物膜法核心差异

两者的对比在基础考试中频繁出现，需抓住本质区别：

微生物存在形式：活性污泥法微生物悬浮于水中，生物膜法固定于填料表面(如生物转盘、曝气生物滤池)。

污泥产量：生物膜法剩余污泥量比活性污泥法低30%-50%，因微生物代谢能耗更低。

抗冲击能力：生物膜法更强，适用于水质波动大的工业废水;活性污泥法对操作稳定性要求更高。

(二)应试答题规范

案例题步骤完整性

解答工艺计算类题目需遵循“已知条件→公式引用→参数代入→结果验证”四步，例如计算曝气池容积时，需注明MLSS取值依据(如根据《室外排水设计标准》GB50014)。

规范条款精准引用

涉及排放标准时，需明确标准编号及具体条款，如“出水NH₄⁺-N≤5mg/L(GB18918-2002一级A标准)”，避免笼统表述。

四、配套高频真题示例

基础考试选择题

【题目】活性污泥法中，污泥体积指数(SVI)的正常范围是()

A.10-50mL/gB.50-150mL/gC.150-200mL/gD.200-300mL/g

【答案】B【解析】SVI是衡量污泥沉降性能的指标，理想范围50-150mL/g，超过200mL/g为污泥膨胀。

专业案例计算题

【题目】某A/O脱氮系统，处理水量1000m³/d，进水TN=35mg/L，要求出水TN≤10mg/L，混合液回流比300%，计算每日反硝化脱氮量。

【解析】

反硝化脱氮量=处理水量×(进水TN-出水TN)=1000×(35-10)×10⁻³=25kg/d

(注：回流比影响缺氧池NO₃⁻浓度，但脱氮总量由进出水浓度差决定)

更多注册环保工程师考试报考信息，点击查看：注册环保工程师报考指南

同时，本站还为想要报考2026年环保工程师考试的考生，提供环保工程师备考指导课程。点击下图领取！！

以上就是“26年环保工程师水污染防治高频考点：活性污泥法与生物脱氮工艺”的全部内容，小编会持续更新更多2025年注册环保工程师报考指南、复习指导、模拟试题等备考资料，点击下方按钮即可“免费下载”。