含盐量为9000mg（NaCl）/L的海水，在压力5.6MPa下反渗透脱盐。...

问答题含盐量为9000mg（NaCl）/L的海水，在压力5.6MPa下反渗透脱盐。在25℃下，采用有效面积为12cm²的醋酸纤维素膜，测得水流量为0.012cm³/s，溶质浓度为450mg/L。求溶剂渗透系数、溶质渗透系数和脱盐率（已知该条件下，渗透压系数为1.8×10³MPa）。

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1.问答题用膜分离空气（氧20%，氮80%），渗透物氧浓度为75%。计算截留率β和选择性因子α，并说明这种情况下哪一个参数更适用。

参考答案：

由于分离的两个组分总体数量相差不大，两个参数比较，选择性因子更能反映膜分离空气的效率，所以这个参数更适用。

2.问答题用反渗透过程处理溶质为3%（质量分数）的溶液，渗透液含溶质为150×10^-6。计算截留率β和选择性因子α，并说明这种情况下哪一个参数更适用。

参考答案：溶质的量很少，可以忽略溶质对溶液体积和总摩尔数的影响，所以

在溶质的量与溶液相比很少，选择性因子很...

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3.问答题 采用多级逆流萃取塔，以水为萃取剂，萃取甲苯溶液中的乙醛。原料液流量为1000kg/h，含有乙醛0.15，甲苯0.85（质量分数）。如果甲苯和水认为完全不互溶，乙醛在两相中的分配曲线可以表示为Ym=2.2Xm。如果要求余相中乙醛的含量降至0.01，试求：
（1）最小萃取剂用量；
（2）如果实际使用的萃取剂为最小萃取剂的1.5倍，求理论级数。

参考答案：

4.问答题用45kg纯溶剂S萃取污水中的某溶质组分A，料液处理量为39kg，其中组分A的质量比为X_mF=0.3，而且S与料液组分B完全不互溶，两相平衡方程Ym=1.5Xm，分别计算单级萃取、两级错流萃取（每级萃取剂用量相同）和两级逆流萃取组分A的萃出率。

参考答案：

5.问答题假设萃取剂S和稀释剂B完全不互溶，在多级错流萃取的情况下，如果平衡关系可以用Y=kX表示，且各级萃取剂用量相等，证明所需的理论级数为：N=ln（X_mF/X_mN）/ln（1+kS/B）式中S为每级萃取剂用量，XmN为溶质A在萃余相中的终浓度。

参考答案：

6.问答题 用三氯乙烷做萃取剂萃取污水中某种有机物（质量分数为0.3），原料液的流量为1000kg/h，萃取剂的用量为800kg/h，分别采用单级萃取和二级错流萃取（每级萃取剂用量相同），求萃取后萃余相中该有机物的含量。分配曲线如下图所示。

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7.问答题某强碱性阴离子树脂床，床层空隙率为0.45，树脂颗粒粒度为0.25mm，孔隙率为0.3，树脂交换容量为2.5mol/m³，水相原始浓度1.2mol/m³，液相与树脂相离子扩散系数分别为D₁=3.4m×10^-2²/h、Dr=2.1×10^-3m²/h，溶液通过树脂床的流速为4m/h。试判断属哪种扩散控制。

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8.问答题用H型强酸性阳离子树脂去除海水中的Na⁺、K⁺离子（假设海水中仅存在这两种阳离子），已知树脂中H⁺离子的浓度为0.3mol/L，海水中Na⁺、K⁺离子的浓度分别为0.1mol/L和0.02mol/L，求交换平衡时溶液中Na⁺、K⁺离子的浓度。已知K_H+^K+，K_H+^Na⁺。

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9.问答题用H型强酸性阳离子交换树脂去除质量浓度为5%的KCl溶液，交换平衡时，从交换柱中交换出来的H离子的摩尔分数为0.2，试计算K离子的去除率。已知K_H+^K+=2.5，溶液密度为1025kg/m³。

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10.问答题 用活性炭固定床对生物处理出水进行深度处理，已知生物处理出水COD浓度为100mg/L，要求活性炭吸附后出水COD浓度达到5mg/L。在不同的空床速度和床层高度下，测得的穿透时间如下：

（1）求不同空床流速下的Bohart-Adams公式的参数，并作空床流速对这些参数的曲线。
（2）在进水浓度和处理要求相同的情况下，求空床速度为12m/h，床层高度为1.5m时的穿透时间（认为此时仍然符合Bohart-Adams公式）。

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