11.3　考研真题详解

一、选择题

活性污泥法中，为了既获得好的处理效果，又使污泥有良好的沉降性能，一般将活性污泥控制在（　　）。[中国地质大学（武汉）2011年研]

A．延迟期末期 

B．对数增长期末期 

C．稳定期末期 

D．衰亡期末期

【答案】C

【解析】A项，延迟期末期微生物细胞进入新环境开始吸收营养物质合成新的酶系，一般不繁殖，活细胞数目不会增加甚至减少。B项，对数增长期末期微生物维持在活力很强的状态，因为若要维持较高的生物活性，就需要有充足的营养物质，含有高浓度有机物的进水容易造成出水有机物超标，使出水达不到排放要求；另外，对数增长期的微生物活力强，使活性污泥不易凝聚和沉降，给泥水分离造成一定困难。D项，衰亡期末期，此时处理过的污水中含有的有机物浓度固然很低，但由于微生物氧化分解有机物能力很差，所需反应时间较长，因此，在实际工作中是不可行的。所以，为了获得既具有较强氧化和吸附有机物能力，又具有良好的沉降性能的活性污泥，在实际中常将活性污泥控制在稳定期末期和衰亡期初期。

二、填空题

1．EBPR的英文全称是______，主要包括______和______两个过程。[中国科学技术大学2015年研]

【答案】Enhanced biological phosphorus removal；厌氧释磷；好氧吸磷

【解析】EBPR是指强化生物除磷系统，即Enhanced biological phosphorus removal。生物除磷最基本的原理是在厌氧—好氧或厌氧—缺氧交替运行的系统中，利用聚磷微生物具有厌氧释磷及好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。

2．acidogenesis的中文翻译为：______；“反硝化”的英文为：______。[中国科学技术大学2013年研]

【答案】发酵产酸；denitrification

【解析】acidogenesis的中文翻译是发酵产酸，在厌氧生物处理中主要存在两种发酵类型：丙酸型发酵和丁酸型发酵。丙酸型发酵参与的细菌是丙酸杆菌属，丙酸型发酵的特点是气体（CO₂）产最很少，甚至无气体产生，主要发酵末端产物为丙酸和乙酸。丁酸型发酵参与的细菌是某些梭状芽抱杆菌。反硝化的英文是denitrification，是指在缺氧条件下，NO₂^－和NO₃^－在反硝化细菌的作用下被还原为氮气的过程。

三、判断题

好氧微生物对氮、磷的需要量为BOD₅:N:P＝200:5:1。（　　）[中国地质大学（武汉）2009年研]

【答案】错误

【解析】微生物为合成自身的细胞物质，需要从周围环境中摄取自身生存所必需的各种物质，对微生物来讲，碳、氮、磷营养有一定的比例，一般为BOD₅:N:P＝100:5:1。

四、名词解释

内源呼吸[中国科学技术大学2015年研]

答：内源呼吸是指在外界营养物质不足时，微生物消耗自身的储存物质来维持生存的过程。内源呼吸期细胞生长速率为零，而死亡速率随时间延长而加快，细胞形态多呈衰退型，许多细胞出现自溶。此时由于能量水平低，微生物絮凝体吸附有机物的能力显著，但活性降低，絮凝体较松散。

五、简答题

1．画图说明好氧生物处理中有机物的转化。[中国海洋大学2011年研]

答：好氧生物处理中有机物的转化如图11-1所示。

图11-1　好氧生物处理中有机物的转化图

有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有1/3被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量，约有2/3被转化，合成新的细胞物质，即进行微生物自身生长繁殖。后者就是污水生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分，通常称其为剩余活性污泥或生物膜，又称生物污泥。在污水生物处理过程中，生物污泥经固液分离后，需进一步处理和处置。

2．试比较厌氧法与好氧法处理的优缺点。[中国科学技术大学2015年研]

答：厌氧法和好氧法的优缺点如表11-1所示。

表11-1　厌氧法和好氧法的优缺点

3．说明微生物生长速率的四个时期，各自特点。污水处理中微生物生长应该控制在什么时期？为什么？[中国海洋大学2012年研]

答：（1）微生物生长速率的四个时期及各自的特点如下：

①适应期（延滞期）

细胞需要适应新的环境；细胞不繁殖，活细胞数目不会增加，甚至可能死亡而减少；对不良条件的抵抗能力较弱。

②对数增长期

细胞以基本恒定的生长速率进行繁殖；细胞的大小、形态及生理生化反应比较一致；细胞增殖数量（对数）与培养时间基本上呈直线关系；细胞内代谢物质丰富积累。

③稳定期（减速增长期）

细胞生长速率下降，死亡速率上升，新增加的细胞数与死亡细胞数趋于平衡；细胞之间易于相互黏附，分泌物增多，开始形成菌胶团（絮凝体）；微生物不但具有一定的氧化有机物的能力，而且还具有良好的沉降性能。

④衰亡期（内源呼吸期）

营养物质已耗尽，细胞靠内源呼吸代谢以维持生存；生长速率为零，而死亡速率随时间延长而加快，细胞形态多呈衰退型，许多细胞出现自溶。微生物絮凝体吸附有机物的能力显著，但活性降低，絮凝体较松散。

（2）污水处理微生物生长应该控制在稳定期末期和衰亡期初期，原因如下：

①在这个时期可以获得既具有较强的氧化和吸附有机物的能力，又具有良好的沉降性能的活性污泥；

②若要维持较高的生物活性，就需要有充足的营养物质，当选择对数增长期时，含有高浓度有机物的进水容易造成出水有机物超标，使出水达不到排放要求；

③对数增长期的微生物活力强，使活性污泥不易凝聚和沉降，给泥水分离造成一定困难；

④如果将微生物维持在衰亡期末期，此时处理过的污水中含有的有机物浓度固然很低，但由于微生物氧化分解有机物能力很差，所需反应时间较长，因此，在实际工作中是不可行的。

4．从麦—劳方程解释影响污水中有机物降解速率的因素。分析有机物浓度是很高和很低时有机物的降解速率。[中国海洋大学2012年研]

答：（1）有机物降解速率的影响因素

麦—劳方程：

从麦—劳方程可知，比底物利用速率与底物浓度之间的关系式在整个浓度区间上都是连续的，而且影响有机物降解的主要是这两个因素。

（2）有机物降解速率的分析

①当S远大于K_S，即在高有机物浓度条件下，有机底物以最大速率降解，与底物的浓度无关，呈零级反应关系。这是因为在高浓度有机物条件下，微生物处于对数增长期，其酶系统的活性部位都为有机底物所饱和，此时，底物的降解速率仅与微生物的浓度有关，呈一级反应关系。

②当K_S远大于S，即在低有机物浓度条件下，底物降解速率与底物浓度呈一级反应关系，在这种条件下，微生物增长处于稳定期或衰亡期，微生物的酶系统多未被饱和。