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工业废水中的氨氮(以NH3
NH
+
4
形式存在),可通过微生物法或氧化法处理,使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)微生物法:酸性废水中的部分
NH
+
4
在硝化细菌的作用下被氧气氧化为
NO
-
3
NO
-
3
再与
NH
+
4
作用生成N2而除去氨氮。
NH
+
4
转化为
NO
-
3
的离子方程式为
NH
+
4
+2O2
硝化细菌
NO
-
3
+H2O+2H+
NH
+
4
+2O2
硝化细菌
NO
-
3
+H2O+2H+

NO
-
3
NH
+
4
在转化为N2的反应中消耗
NO
-
3
NH
+
4
的物质的量之比为
3:5
3:5

(2)次氯酸钠氧化法:向氨氮废水中加入NaClO,氨氮转化为N2而除去。
①NaClO氧化NH3的离子方程式为
3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O
3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O

②一定pH下,NaClO投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当m(NaClO):m(NH3)>7.7:1时,氨氮去除率接近100%而总氮的去除率不升反降的原因是
NaClO将部分氨氮氧化为
NO
-
3
NO
-
2
,留在废水中
NaClO将部分氨氮氧化为
NO
-
3
NO
-
2
,留在废水中


(3)活性炭-臭氧氧化法:活性炭-臭氧氧化氮氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种,•OH为羟基自由基,其氧化性比O3更强。

①活性炭-臭氧氧化氮氮的机理可描述为
O3与活性炭表面吸附的OH-作用生成⋅OH,⋅OH将活性炭表面吸附的
NH
+
4
转化为N2
O3与活性炭表面吸附的OH-作用生成⋅OH,⋅OH将活性炭表面吸附的
NH
+
4
转化为N2

②其它条件不变,调节废水的pH,废水中氮氮去除率随pH的变化如图所示。pH在7~11间,随pH增大氨氮去除率明显增大,可能的原因是
随pH增大,活性炭上吸附的OH-增多,生成⋅OH增多;pH继续增大时,OH-
NH
+
4
转化为NH3,不利于活性炭对氨氮的吸附
随pH增大,活性炭上吸附的OH-增多,生成⋅OH增多;pH继续增大时,OH-
NH
+
4
转化为NH3,不利于活性炭对氨氮的吸附

【答案】
NH
+
4
+2O2
硝化细菌
NO
-
3
+H2O+2H+;3:5;3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O;NaClO将部分氨氮氧化为
NO
-
3
NO
-
2
,留在废水中;O3与活性炭表面吸附的OH-作用生成⋅OH,⋅OH将活性炭表面吸附的
NH
+
4
转化为N2;随pH增大,活性炭上吸附的OH-增多,生成⋅OH增多;pH继续增大时,OH-
NH
+
4
转化为NH3,不利于活性炭对氨氮的吸附
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/25 8:0:9组卷:95引用:1难度:0.7
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