南京大学环境工程真题99-09年.docVIP

水污染控制

简答题

（2011）1、试论述离子交换法的基本原理和工艺过程

离子交换净化法是溶液中的目的组分离子与固态离子交换剂之间进行多相复分解反应，使目的组分优先由液相转入固态交换剂，这一过程称为“吸附”。然后用适当的试剂淋洗被目的组分饱和了的离子交换剂，使目的组分重新转人溶液。从而达到净化和富集的目的。后一过程称为“淋洗、“洗提”或“解吸”。通常把这两个过程简称为“离子交换”。

吸附和淋洗是离子交换的两个最基本的作业，一般在吸附和淋洗作业后均有洗涤作业。吸附后的洗涤是为了洗去吸附原液与亲和力较小的杂质组分，淋洗后的冲洗是为了除去树脂床中的淋洗剂。有的净化工艺在淋洗和冲洗之后还有交换剂转型或再生作业。

离子交换剂的种类较多，目前应用最广泛的是各种型号的有机合成离子交换树脂。

离子交换技术目前广泛应用于处理核燃料，稀土分离、化学分析、工业用水净化、废水水净化、高纯离子交换水的制备和从稀溶液中提取和分离某些金属组分。例如从金、银氰化液和选厂尾矿水中除去氰根离子及浮选药剂等。

离子交换法用于净化和富集金属组分具有选择性好、作业回收率高、作业成本低、可以得到质量较高的化学精矿等许多优点。还可以从浸出矿浆中直接提取目的组分（矿浆吸附法），亦可将浸出作业和吸附作业合在一起进行（矿浆树脂法）。提高以浸出率和省去固液分离作业。离子交换法的主要缺点是交换树脂的吸附容量小，只适宜于从稀溶液中提取目的组分，而且吸附速率小、吸附循环周期长。因此在许多领域离子交换法被有机溶剂萃取所取代。

2、简述分析生物膜的主要特征不对称性，流动性，选择透性是生物膜的主要特征。

不对称性主要是指膜脂和膜蛋白的不对称，包括种类和数量的差异，这可以保证膜功能的不对称和方向性，保证生命活动的高度有序。

流动性包括膜脂和膜蛋白的流动性，细胞的物质运输，细胞识别，细胞免疫，细胞分化和信号转导等功能都和膜的流动性有关，其中细胞膜中含有的酶，它们的活性也和膜的流动性相关。在物质运输中，如受体介导的胞吞作用，在形成有被小窝和有被小泡中，没有膜的流动性是不能完成的。还有很多例子就不一一列出来了。

选择性透性可以保证细胞内环境的稳定。

3、颗粒在水中的沉淀类型及其特征如何？

答：颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度与特性，分为四种基本类型：（1）自由沉淀：颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰，各自独立地完成沉淀过程。（2）絮凝沉淀：悬浮颗粒在沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，其沉速随深度而增加。（3）拥挤沉淀（成层沉淀）：当悬浮颗粒浓度比较大时，在下沉过程中彼此干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，形成一个清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉。（4）压缩沉淀：颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触、互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。

论述题

1、根据所掌握的污水处理专业知识和村镇污水的特点，分析论述村镇生活污水处理主流技术特点和发展趋势

答：我国村镇水环境现状

我国是农业大国，农村面积占全国土地总面积的57．59％，但由于种种原因对农村水污染的治理一直不够重视。污染防治投资几乎全部投到工业和城市，而农村环保设施几乎为零。近年来农村水环境状况越来越恶化，污染事故时有发生。其主要原因有：乡镇企业排放的污染物造成水环境污染；农药、化肥的大量不合理使用造成面源污染；养殖场的废水排放对水环境造成污染；污水回灌导致水质恶化；居民生活污水和废弃物的随意排放对水环境造成污染。农村水环境的恶化不仅对粮食造成减产，而且直接威胁着居住在广大农村地区农民的身体健康。这已严重影响到广大农村的生态、生产和生活安全及经济的发展。

村镇污水特征及处理要求

(1)村镇人口较少，分布广而且分散，污水水质、水量波动性大，排水管网很不健全，因此，所选污水处理工艺应抗冲击负荷能力强，且宜就近单独处理；

(2)村镇经济力量薄弱，因此，污水处理应充分考虑造价低、运行费用少、低能耗或无能耗的工艺；

(3)村镇缺乏污水处理专业人员，所选工艺应管理简单，维护方便。

处理模式：(1)庭院式处理模式。该模式主要是针对单独的住户，建设三格化粪池厕所。三格化粪池厕所是将粪便的收集、无害化处理在同一流程中进行，由便池蹲位、连通管和分成三个相互连通格室的密封粪池组成。其中第一池主要起截留粪渣、发酵和沉淀虫卵作用，第

二池起继续发酵作用，第三池起发酵后粪液的贮存作用。在第一池和第三池上方分别设有清渣口和出粪口。粪便经三格化粪池储存、沉淀发酵，起到较好地杀灭虫卵及细菌的作用。第三池粪液可供农田直接使用，实现粪污资源化。三格化粪池厕所具有结构简单易施工、流程合理、价格适宜、卫生效果好等特点。该模式适用于居住分散的农村地区污染物的无害化处理。

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