阴离子交换树脂的反应方程

A. 高中化学原电池里把阴离子交换膜改成阳离子交换膜 会对电极方程有影

这得看你原电池两端是什么电极，以及溶液中阴阳离子是否会发生反应

B. 阳离子交换质量作用方程

（一）阳离子吸附亲合力

就特定的固相物质而言，阳离子吸附亲合力是不同的。影响阳离子吸附亲合力的因素主要是；（1）同价离子，其吸附亲合力随离子半径及离子水化程度而差异，一般来说，它随离子半径的增加而增加，随水化程度的增加而降低；离子半径越小，水化程度越高。例如Na⁺、K⁺、NH₄＋的离子半径分别为0.98、1.33和1.43Å，其水化半径分别为7.9、5.37和5.32Å；他们的亲合力顺序为NH₄＋>K⁺>Na⁺。（2）一般来说，高价离子的吸附亲合力高于低价离子的吸附亲合力。

按各元素吸附亲合力的排序如下：

水文地球化学基础

上述排序中，H⁺是一个例外，它虽然是一价阳离子，但它具有两价或三价阳离子一样的吸附亲合力。

值得注意的是，上述排序并不是绝对的，因为阳离子交换服从质量作用定律，所以吸附亲合力很弱的离子，只要浓度足够大，也可以交换吸附亲合力很强而浓度较小的离子。

（二）阳离子交换质量作用方程

按质量作用定律，阳离子交换反应可表示为：

水文地球化学基础

式中，K_A-B为阳离子交换平衡常数，A和B为水中的离子，A_x和B_x为吸附在固体颗表面的离子，方括弧表示活度。

以Na-Ca交换为例，其交换反应方程为：

水文地球化学基础

（1.146）式表明，交换反应是等当量交换，是个可逆过程；两个钠离子交换一个钙离子。如果水中的Na⁺交换已被吸附在固体颗粒表面的Ca²⁺（即Cax），则反应向右进行；反之，则向左进行。如反应向右进行，那么，就钙离子而言，是个解吸过程；就钠离子而言，是个吸附过程。所以，阳离子交换反应，实际上是一个吸附－解吸过程。

在地下水系统中，Na-Ca交换是一种进行得最广泛的阳离子交换。例如，当海水入侵到淡水含水层时，由于海水Na⁺远高于淡水，而且淡水含水层颗粒表面可交换性的阳离子主要是Ca²⁺，因此产生海水中的Na⁺与颗粒表面的Ca²⁺产生交换，形成Na⁺被吸附而Ca²⁺被解吸，方程（1.146）向右进行。又如，如果在某个地质历史里，淡水渗入海相地层，按上述类似的机理判断，则产生Na⁺被解吸Ca²⁺被吸附的过程，方程（1.146）向左进行。

Na-Ca交换反应方向的判断，以及对地下水化学成分的影响，仍至对土壤环境的影响，是水文地球化学及土壤学中一个很重要的问题，后面将作更详细的介绍。

上述（1.145）式中都使用活度，水中的A和B离子活度可以按第一节所提供的方法求得，但如何求得被吸附的阳离子（A_x和B_x）的活度，目前还没有太满意的解决办法。万赛罗（Vanselow,1932）^〔7〕提出，规定被吸附离子的摩尔分数等于其活度。

摩尔分数的定义为：某溶质的摩尔分数等于某溶质的摩尔数与溶液中所有溶质摩尔数和溶剂摩尔数总和之比。其数学表达式如下

水文地球化学基础

式中，x_B为B组分的摩尔分数，无量纲；m_A为溶剂的摩尔数（mol/L）;m_B、m_C、m_D、……为溶质B、C、D……的摩尔数（mol/L）。就水溶液而言，溶剂是水，1mol H₂O=18g,lL H₂O=1000g，所以l升溶剂（H₂O）的摩尔数＝1000/18=55.56mol/L。

按照上述摩尔分数的定义，A_x和B_x的摩尔分数的数学表达式为：

水文地球化学基础

式中，N_A和N_B分别为被吸附离子A和B的摩尔分数；（A_x）和（B_x）分别为被吸附离子A和B的摩尔数（mol/kg）。

以摩尔分数代替被吸附离子A和B的活度。则（2.145）的交换平衡表达式可写成：

水文地球化学基础

式中，

称为选择系数，其他符号含义同前。选择系数已为许多学者所应用。从理论上讲，该方程（1.150式）提供了一个预测阳离子交换反应对地下水阳离子浓度影响的有效方法。

从理论上讲，

基本上是一个常数，但随水的离子强度的改变，稍有变化。它的数值的大小，能说明各种离子在竞争吸附中，优先吸附何种离子。如

说明B离子比A离子更易被吸附；反之，则相反。选择系数方面的信息在文献中已很普遍。就

来说，在（Mgx）/（Cax）和水中离子强度变化比较大的范围内，

在0.6—0.9间，变化很小。

值的范围说明，Ca²⁺比Mg²⁺更易被吸附。

在研究阳离子交换反应时，人们关心的问题是，在地下水渗流过程中，从补给区流到排泄区，由于阳离子交换反应，地下水中的阳离子浓度将会产生何种变化？为了简化问题起见，假定其他反应对阳离子浓度的变化都可忽略，那么从理论上讲，地下水从原来的地段进入一个具有明显交换能力的新地段后，必然会破坏其原有的阳离子交换平衡，而调整到一个新的交换平衡条件。达到新的平衡后，其阳离子浓度的变化主要取决于：（1）新地段固体颗粒表面各种交换性阳离子的浓度，以及它们互相间的比值；（2）进入新地段地下水的原有化学成分，特别是阳离子浓度。随着地下水的不断向前流动，阳离子交换平衡不断被打破，又不断地建立新的平衡。其结果是，不但水的阳离子浓度变化了，含水层固体颗粒表面有关的交换性阳离子浓度也改变了。为了定量地说明上述理论上的判断，特列举下列例题的计算。

例题1.8

在某一地下水流动系统中，有一段具有明显阳离子交换能力且含有大量粘土矿物的地段，试利用阳离子交换质量平衡方程（2.150），计算地下水达到新的交换平衡后，水中Ca²⁺和Mg²⁺浓度的变化，含水层粘土矿物颗粒表面交换性阳离子（被吸附的阳离子）浓度的变化。

假定：（1）含粘土矿物地段的阳离子交换容量为100meq/100g，交换性阳离子只有Ca²⁺和Mg²⁺，且Cax=Mgx，即Cax=Mgx=50meq/100g;（2）进入该地段前，地下水中的Ca²⁺和Mg²⁺浓度也相等，即Ca²⁺=Mg²⁺=1×10^-3mol/L;（3）该含水层地段的有关参数：孔隙度n=0.33；固体颗粒密度ρ=2.65g/cm³;（4）地下水与该地段粘土矿物颗粒相互作用后，达到平衡时，选择系数

计算步骤：

（1）求新的地下水进入该地段前的N_Ca和N_Mg

按题意所给，Cax=Mgx=50meq/100g。把它们换算为以mol/g表示，则Cax=Mgx=0.25×10^-8mol/g；将此数据代入（1.149）式，则

N_Ca=N_Mg=0.5

（2）求新的地下水刚进入该地段时，起始状态的

值

按质量作用定律，Ca-Mg交换方程为：

水文地球化学基础

交换平衡后，虽然各自的摩尔分数有所增减，但其总数仍然不变，即N_Ca+N_Mg=1。

设达到新交换平衡时，N_Ca=Y，那么，N_Mg=1-Y。

把上述假设代入（1.151）式，则

水文地球化学基础

因达到新的交换平衡时，

把它代入（1.152）式，经整理后，得：

水文地球化学基础

因达到新交换平衡时，Cax和Mgx虽然有变化，那其总和仍然不变，即Cax+Mgx=0.5。设那时的Cax=Z，那么：

水文地球化学基础

把（1.154）式代入（1.153）式，得：

水文地球化学基础

由于达到交换平衡前后，固相中的交换性钙离子（Cax）和液相中的溶解钙离子的总和不变。就一升水及其所接触的岩土而论，达到交换平衡前，一升水的Ca²⁺为1mmol；岩土中的Cax=0.25mmol/g，－升水所占据的岩土体积＝5379.5g。达交换平衡后，一升水的Ca²⁺摩尔数为x，岩土中交换性钙离子（Cax）浓度为Z。那么，其均衡方程为：

水文地球化学基础

式的左边，为交换平衡前固液相中钙离子总量（mmol）；式的右边，为交换平衡后固液相中钙离子总量（mmol）。

整理（1.156）式，得：

水文地球化学基础

把（1.157）式代入（1.155）式，整理后得：

水文地球化学基础

解方程（1.158），得：

Z=0.250046，即交换平衡后，Cax=0.250046mmol/g

那么，Mgx=0.5-0.250046=0.249954mmol/L

按上述计算摩尔分数的方法，得：

N_Ca=0.50009,N_Mg=0.49991

把所算得的Z值代入（1.157），得：

x=0.7525，即交换平衡后，〔Ca²⁺〕＝0.7525mmol/L

那么，〔Mg²⁺〕＝2-0.7525=1.2475mmol/L

上述计算结果说明，当新的地下水通过交换地段，达到交换平衡时，吸附的阳离子（Ca²⁺和Mg²⁺）的浓度或摩尔分数的比值变化极小；相比之下，地下水中Ca²⁺和Mg²⁺的浓度变化很大，〔Mg²⁺〕/〔Ca²⁺〕从1约增至1.7。如果随后进入该地段的地下水〔Mg²⁺〕/（Ca^2＋）仍然是1的话，地下水再次破坏了刚建立起来的交换平衡，交换反应又继续进行，直至N_Mg/N_Ca=O.6为止。此时，新流入地下水的Ca²⁺和Mg²⁺的浓度才不会改变。然而，要达到此种状态，必需通过无数个孔隙体积的水，甚至要几百万年时间才能完成。

上述计算还说明，阳离子的交换方向，从左向右进行（2.151式），水中的Ca²⁺被吸附，而固相表面所吸附的Mg²⁺不断被解吸。交换反应方向不仅取决于水中两种离子的浓度比，同时也取决于吸附离子的摩尔分数比。如若交换的起始条件为N_Mg=0.375和N_Ca=0.625，流入的水，其钙镁活度比为1，那么流过该地段的地下水，其Ca²⁺和Mg²⁺的浓度就没有变化了。如若交换的起始条件为N_Mg/N_Ca＜0.6，其交换方向则与上述相反，从右向左进行（2.151式）。

（三）地下水系统中的Na-Ca交换

地下水中Na-Ca交换在地下水化学成分形成和演变过程中，是一个很重要的阳离子交换过程，它无论在深层地下水形成和演变，或者在浅层潜水水化学成分的改变，特别是硬度升高等方面，都具有重要意义；在土壤科学中，它对盐碱土的形成，也有重要作用。

地下水系统中，固液相间的Na-Ca交换也服从质量作用定律，但其质量作用方程的表达形式不同。其交换反应如下：

水文地球化学基础

（2.159）反应最常用的质量作用方程是Gappn方程：

水文地球化学基础

在Gapon方程的基础上，又有许多学者提出类似于此方程的各种表达式。例如，美国盐实验室^〔17〕在研究灌溉水与土壤间的Na-Ca交换时，提出类似于Gapon方程的表达式：

水文地球化学基础

式中，Nax为达到交换平衡时土壤的交换性钠量（meq/100g）;CEC为土壤的阳离子交换容量（meq/100g）;Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺是达交换平衡时水中这些离子的浓度（meq/L）;K为平衡常数。

（1.161）式左边项表示为：

水文地球化学基础

式中的ESR称为“交换性钠比”。

（1.16l）式右边项表示为：

水文地球化学基础

式中的“SAR”称为钠吸附比，它是Na-Ca交换中一个很重要的参数。（1.161）式可改写成：

水文地球化学基础

（1.164）式说明，ESR与SAR线性相关，水中的SAR越高，岩土中的ESR值也越大，岩土中的Nax也越高。许多学者通过岩土的Na-Ca交换试验，得出了有关回归方程，列于表1.20。

表1.20Na-Ca交换的回归方程

表1.20中的Na-Ca交换方程是实验方程，应用起来当然有其局限性。其中，美国盐实验室的回归方程是用美国西部12个土壤剖面59个土样试验得出的，所以其代表性较好。尽管有其局限性，但是，应用此类方程判断Na-Ca交换的方向，定量化计算其交换量，还是比较有效的。表1.21的数据充分说明这一推断。

表1.21Na-Ca试验中某些参数的变化^〔2〕

表1.21中是一组Na-Ca交换试验数据，其中包括实测值与计算值的对比。表中的数据可说明以下几点；

（1）Na-Ca交换反应方向取决于水中的起始SAR值，及岩土中的起始ESR值。例如，用SAR值分别为0.73和9.81的水淋滤ESR值为0.046的同一种土壤时，淋滤后，前者的（Cax+Mgx）从8.56增至8.76meq/100g，水中的Ca²⁺和Mg²⁺被吸附，而固体颗粒表面的交换性Na⁺解吸到水中，按（1.159）式，其交换反应方向朝左进行；相反，后者的（Cax+Mgx）从8.56减至7.52meq/100g，水中的Na⁺被吸附，而固体颗粒表面的交换性Ca²⁺和Mg²⁺解吸进入水中，按（1.159）式，其交换反应向右进行。如果起始条件已知，即水中的SAR值及岩土中的ESR值已知，也可判断其反应方向。例如，把表1.21中的SAR值0.73和9.81分别代入表1.20中的3号方程，ESR值的计算值分别为0.038和0.1379。前者的ESR计算值（0.038）小于土壤的起始ESR值（0.046，见表1.21），反应按（1.159）式向左进行；后者的SER计算值（0.1379）明显大于土壤的起始ESR值（0.046），反应按（1.159）式向右进行。也就是说；如果ESR计算值小于岩土的ESR值，反应向左进行；反之，则相反。当然，如果土壤的起始ESR值为0.038，与S₄R值为0.73的水相互作用时，Na-Ca交换处于平衡状态，水中的Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺浓度不会改变。表1.22是现场试验结果，结果说明，SAR值越高，固体表面解吸出来的Ca²⁺和Mg²⁺就越多，水的硬度增加就越大。这些数据充分证明了上述理论。

表1.22SAR值不同的污水现场试验结果^〔2〕

注：硬度以CaCO₃计（mg/L）。

（2）把Na-Ca交换方程应用于实际是比较可靠的。表1.21中（Cax+Mgx）的实测值及计算值相差很小，说明了这一点。其计算方法如下：以计算SAR=0.73的水为例，将0.73代入表1.20中的方程3，求得ESR=0.038；将此值及CEC值（8.96）代入（1.162）式，求得Nax=0.328meq/100g；将CEC值减去Nax值，即为（Cax+Mgx）值（因为土中吸附的阳离子主要是Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺），其值为8.63meq/100g。

SAR值不仅在研究Na-Ca交换反应中是重要的，而且它是灌溉水质的一个重要参数。前面谈到，SAR高的水，在水岩作用过程中，引起水中的Na⁺被吸附到固相颗粒表面上，2个Na⁺交换一个Ca²⁺或Mg²⁺（等当量交换）。因为2个Na₂＋的大小比一个Ca²⁺或Mg²⁺大，因而引起土壤的透气性减小，产生板结及盐碱化。有关SAR值的灌溉水质标准可参考有关文献。本书不详述。

C. 离子交换柱交换过程化学方程式

强酸型阳离子交换树脂：R-SO3H （有许多SO3H基团）
强碱型阴离子交换树脂：[R4N]OH （有许多内OH基团）
R-SO3H + M(+) = RSO3M + H(+) 将所有阳离容子吸附到树脂上，释放出H(+)；
[R4N]OH + X(-) = [R4N]X + OH(-) 将所有阴离子吸附到树脂上，释放出OH(-)；
H(+) + OH(-) = H2O 阳离子交换产生的H(+)与阴离子交换产生的OH(-)结合成水。

D. 用化学方程式说明什么是离子交换反应

NaOH+HCl=NaCl+H2O

E. 本人大二，学给排水专业，想考东南大学或重庆大学的研究生，但对考的内容不是太清楚，求帮助！

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《工程流体力学》考试大纲
命题范围和要求
[第一部分 ] 绪论
1. 1. 了解流体的主要物理性质; 理解流体的粘性; 掌握容重,密度及其区别和联系; 掌握牛顿内摩察定律.
2. 2. 理解质量力和表面力, 掌握其表示方法. 理解连续介质, 实际流体,理想流体,不可压宿流体, 可压宿流体. 知道流体的研究方法.
[第二部分]流体静力学
1. 1. 理解和掌握静压强及其特性
2. 2. 会欧拉平衡微分方程的推导,理解欧拉平衡微分方程的物理意义.
3. 3. 掌握流体静压强基本方程, 掌握点压强的计算方法, 掌握压强的计算基准和表示方法, 掌握静压强分布图, 了解压强的量测方法.
4. 4. 掌握计算作用于平面上的液体总压力.
5. 5. 掌握计算作用于曲面上的液体总压力.

[第三部分] 流体运动学
1.了解描述液体运动的两种方法, 掌握迹线,流线的概念及方程, 了解质点加速度表达式.
2掌握描述流体运动的一些基本概念.
3. 3. 掌握流体运动的连续性微分方程, 总流的连续性方程.
4. 4. 理解无旋流和有旋流.
5. 5. 掌握流函数和速度势函数, 了解几种简单的平面势流, 知道势流叠加法解平面势流,的原理.

[第四部分] 理想流体动力学
1. 1. 掌握理想流体元流的伯努利方程的推导,
2. 2. 掌握理想流体元流的伯努利方程的物理意义和几何意义以及应用.

[第五部分] 实际流体动力学基础
1. 1. 了解流体质点的应力状态
2. 2. 掌握实际流体元流伯努利方程的推导, 掌握实际流体元流伯努利方程的物理意义和几何意义.
3. 3. 掌握实际流体总流伯努利方程的推导以及应用.
4. 4. 掌握实际流体的动量方程的推导以及应用.

[ 第六部分] 量纲分析和相似原理
1. 1. 理解量纲和单位的概念, 掌握瑞利法和π定理.
2. 2. 了解流动相似的概念.

[ 第七部分] 流动阻力和能量损失
1. 1. 了解雷诺实验过程, 了解层流与紊流流态的特点, 掌握流态判别标准.
2. 2. 理解流动阻力的两种形式, 掌握沿程损失和局部损失的计算方法.
3. 3. 了解圆管中层流运动的流速分布, 掌握层流沿程损失的计算公式。
4. 4. 理解尼古拉兹实验。

[ 第八部分] 有压管流
1． 1． 掌握简单短管中的恒定有压流计算
2． 2． 掌握简单长管中的恒定有压流计算
3． 3． 掌握复杂长管中的恒定有压流计算
4.了解沿程均匀泄流管道中的恒定有压流
[第九部分] 明渠流
1． 1． 了解明渠的分类，理解棱柱型渠道与非棱柱型渠道，顺坡、平坡、和逆坡渠道的概念。
2． 2． 掌握恒定明渠均匀流的特征和产生条件。
3．掌握谢才公式，曼宁公式
4．掌握水力最优断面和允许流速。
5.掌握渠道输水能力水力计算， 掌握确定渠道底坡和渠道断面尺寸的方法。
6.了解无压圆管均匀流的水力计算方法。
7.了解恒定明渠非均匀流特征及产生条件。
8.理解断面单位能量、临界水深， 掌握急流、缓流、临界流的判别标准。了解水跃的基本方程。
9.了解明渠恒定非均匀渐变流的基本微分方程以及水面曲线定性分析。

[第十部分] 孔口、管嘴、闸孔出流及堰流
1． 1． 掌握恒定薄壁孔口出流流量的计算方法。
2． 2． 了解圆柱形外管嘴出流流量的计算方法。
3． 3． 了解堰流的定义及其分类
4． 4． 了解矩形薄壁堰、三角形薄壁堰的流量公式。
5． 5． 了解实用堰、宽顶堰的水流特征。

[ 第十一部分]渗流
1． 1． 掌握渗流模型的实质， 掌握达西定律.
2． 2． 了解均匀渗流特性, 掌握非均匀渐变渗流断面流速分布,
3． 3． 了解渐变渗流基本微分方程和浸润曲线的概念.
4． 4． 掌握井的渗流计算.

二．参考书
工程流体力学(水力学), (上,下册). 闻德荪主编. 高等教育出版社.

三．考试形式： 闭卷
试卷构成：(1)基本概念部分： 约30分.
(2)计算题部分： 约120分.

《流体力学》考试大纲
一、考试的总体要求
考查学生对流体力学的基本概念、基本原理、基本方法，以及对流体运动的一般规律、分析方法的掌握程度，考查学生的分析问题和解决问题的能力。

二、考试的内容
1、流体力学基本概念：密度，黏度，流速，压强，表面张力，定常流，非定常流，可压缩流体，不可压缩流体，理想流体、牛顿流体，非牛顿流体。连续介质，质点加速度，质点的随体导数，流体微团运动分析。
2、基本方程：连续性方程，运动方程，能量方程，欧拉方程，伯努利方程。
3、势流运动：势流运动控制方程及求解方法。无粘性不可压缩流体无旋运动的速度势函数及其应用，平面定常无旋运动的复势及其应用。
4、流函数求解不可压缩流体的二维定常无旋流动问题。轴对称流动问题，复变函数法，保角映象法。
5、粘性流体运动：基本方程；求解途径；简单流动的解析解。
6、湍流运动：湍流特征；分类；发生过程；湍流结构；湍流方程及求解。

三、考试重点
1、质点加速度公式和质点导数，柯西－亥姆霍兹（Cauchy-Helmholtz）流体微团速度分解定理。
2、用势流叠加原理解偶极流问题。
3、用势流叠加原理解圆柱体绕流问题。
4、两平行平板间的粘性流动
5、无限长直圆管中的粘性流动
6、两同心旋转圆柱间的定常流动

四、参考书
《流体力学》，张兆顺和崔桂香编著，清华大学出版社，1999年。
《工程流体力学》，归柯庭，汪军，王秋颖编，科学出版社，2003年。

《水质工程学》考试大纲

一、 命题范围与基本要求
（1）水质与水处理概论：了解天然水体中的杂质和水质特点，熟悉水中常见的污染物及其来源，了解水体富营养化的形成原因及其危害，理解水体的自净和氧垂曲线；了解水体的生物化学物质对人体健康的影响；掌握用水水质标准和污水的排放标准。
（2）水的处理方法概论：熟悉水的物化、生化处理方法；了解反应器类型及其物料在反应器内的流动模型，了解物料在反应器内的停留时间及其分布，理解反应器的概念在水处理中的应用，了解水处理工艺流程的概念及其几种典型的给水、污水处理的工艺流程。
（3）凝聚和絮凝：掌握混凝基本的概念和混凝机理，掌握影响混凝效果的主要因素，熟悉混凝剂的种类和选用原则，理解混凝的动力学模型和混凝剂的混合过程，熟悉混凝的设备和混凝实验。
（4）沉淀：掌握杂质颗粒在水中两种沉降的基本原理；理解理想沉淀池与浅池理论的概念；掌握非凝聚性颗粒与凝聚性颗粒的沉淀过程与沉淀效率的计算；掌握平流沉淀池、斜管（斜板）沉淀池的结构与设计；了解澄清池的工作原理和两种主要形式；了解气浮作为一种特殊的沉淀方式与沉淀的区别和联系。
（5）过滤：了解慢滤池和快滤池的不同之处，掌握滤料的选择和级配；理解快滤池的运行特点和滤层的优化，理解过滤的机理和过滤理论；了解滤池的反冲洗和反冲洗最优化理论；掌握滤池的配水系统及与之相关的承托层；熟悉几种常见的滤池类型及特点。
（6）吸附：了解吸附的机理和等温吸附模型，掌握活性炭的制备和活性炭吸附性能的影响因素；熟悉活性炭功能及其吸附动力学过程，了解几种活性炭的应用及其在应用过程中需要考虑的因素；掌握活性炭的再生方法；了解除活性炭外的其他几种常用吸附剂。
（7）氧化还原和消毒：了解氧化剂化学及其消毒作用及灭活模型，掌握氯消毒过程和消毒副产物的控制，理解臭氧消毒的作用机理和臭氧处理工艺；熟悉除氯外的其他氧化和消毒方法，了解高级氧化工艺。
（8）离子交换：了解离子交换的概念，熟悉几种离子交换剂，掌握离子交换树脂的性质；
掌握离子交换反应及固定床离子交换原理，理解离子交换速度及其影响因素；掌握两种离子交换器；掌握离子交换在水的软化和除盐方面的应用。
（9）膜滤技术：了解膜滤的概念和膜滤技术的分类和膜滤过程的性能参数，了解膜污染及其预防方法；掌握微滤和超滤概念、原理和超滤的浓差极化；理解反渗透及其分离机理，熟悉反渗透的装置；掌握电渗析概念、基本原理和电渗析的基本过程，了解离子交换膜的作用机理，掌握极化现象和电渗析器工艺设计计算。
（10）水的冷却：了解水的两种冷却系统和冷却构筑物，掌握水的冷却原理，理解冷却热力学计算，了解冷却水水质和循环冷却水处理。
（11）腐蚀与结垢：了解腐蚀的几种基本类型，了解腐蚀过程和腐蚀的控制方法；掌握影响腐蚀的因素和两种重要的腐蚀形式；掌握LSI饱和指数，RSI稳定指数，了解其他的几种稳定指数，了解水质的几种稳定处理。
（12）水的其他处理方法：掌握中和的基本原理和三种中和的方法、掌握化学沉淀基本原理和三种化学沉淀方法；了解电解的基本原理和几种电解的处理工艺；了解吹脱、汽提基本原理和影响吹脱的主要影响因素；了解萃取的基本原理和萃取的工艺过程。
（13）活性污泥法：熟悉活性污泥法基本概念和基本流程，了解活性污泥的组成和形态，掌握活性污泥的增殖规律；熟悉活性污泥几个性能指标，掌握活性污泥法的设计和运行参数；理解活性污泥反应的动力学和莫诺公式的推广应用。能够熟练掌握活性污泥九种模式及其特点；掌握活性污泥法的曝气氧转移规律和曝气系统及其装置；掌握活性污泥法的脱氮除磷工艺，理解活性污泥法污泥法处理系统的过程控制与运行管理和活性污泥法的几种新工艺。
（14）生物膜法：熟悉生物膜法的基本概念和特征。理解生物膜法的净化机理，掌握生物膜的增长过程，掌握生物膜理论的重要参数；掌握生物膜反应器的重要形式：生物滤池、生物转盘、生物流化床处理工艺的特点，掌握生物膜法运行管理的注意事项。
（15）厌氧生物处理：了解厌氧生物处理发展的过程和趋势；掌握厌氧生物处理的三个阶段的基本原理；了解厌氧微生物的生态学，了解影响两种细菌的主要生态因子；掌握UASB工艺的工作原理和反应器的结构设计原理；了解两相厌氧生物处理原理技术。
（16）自然生物处理系统：掌握稳定塘净化机理和净化过程中的影响因素；熟悉稳定塘处理的技术特点；掌握好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘的特点和应用；掌握污水的土地处理系统工艺和净化作用机理，掌握人工湿地几种类型及其特点。
（17）污泥处理、处置与利用：了解污泥处理的一般原则、污泥处理处置的基本方法和基本流程，掌握污泥的成分和性质，污泥的浓缩、脱水、干化，污泥的综合利用与最终处置。重点污泥厌氧消化的机理、主要工艺以及工艺设计方法。
（18）水处理工艺系统：了解给水处理工艺系统的选择原则和地面水的常规处理工艺系统，了解水的除藻、除臭和除味，了解给水厂废水的回用和给水厂污泥的最终处理处置。
（19）特种水源水处理工艺系统：掌握高浊度水处理工艺系统，掌握地下水除铁除锰的原理，了解水的除氟和除砷技术，了解软化、除盐及锅炉水处理工艺系统。
（20）城市污水处理系统：了解城市污水处理工艺系统选择的基本思想与知道原则，掌握污水处理的工艺系统，把握污水深度处理工艺和再生水的利用。
（21）工业废水处理的工艺系统：了解工业废水的分类和几种废水的常用处理系统。
二、 主要参考教材
考试主要参考书目：
《水质工程学》，李圭白，张杰主编，中国建筑工业出版社，2005；
《给水工程》（水处理部分），严煦世、范谨初主编，中国建筑工业出版社；
《排水工程》（下册），张自杰主编，中国建筑工业出版社，2000；
《水污染控制工程》，高建耀，顾国维主编，高等教育出版社，2000。
三、考试形式及试卷构成
1、考试形式：闭卷
2、试卷构成
卷面总分150分，其中：
a.基本概念部分：约60分；
b.分析计算部分：约90分；