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。
①NH+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+。
②NO-3与NH+4在转化为N2的反应中消耗NO-3与NH+4的物质的量之比为 3:53:5。
(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+3H2O3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O。
②一定pH下,NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图-1所示。当m(NaClO):m(NH3)>7.7时,总氮的去除率随m(NaClO):m(NH3)的增大不升反降的原因是 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-臭氧氧化氨氮的机理如图-2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-臭氧氧化氨氮的机理可描述为 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N2O3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,废水中氨氮去除率随pH的变化如图-3所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大,后变化较小,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-将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-将NH+4转化为NH3,不利于活性炭对氨氮的吸附。
NH
+
4
NH
+
4
NO
-
3
NO
-
3
NH
+
4
NH
+
4
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3
NH
+
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硝化细菌
NO
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3
NH
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硝化细菌
NO
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NH
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NO
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NH
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NO
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2
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+
4
NH
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4
【考点】“三废”处理与环境保护.
【答案】+2O2 +H2O+2H+;3:5;3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O;NaClO将部分氨氮氧化为、,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-将转化为NH3,不利于活性炭对氨氮的吸附
NH
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4
硝化细菌
NO
-
3
NO
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3
NO
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2
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+
4
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:128引用:4难度:0.6
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1.下列说法不正确的是( )
发布:2024/12/30 5:30:2组卷:27引用:2难度:0.9 -
2.右图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图.装置内发生的主要反应中不含( )
发布:2024/12/30 4:0:1组卷:331引用:16难度:0.9 -
3.工业上常用微生物法、吸收法、电解法、还原法等消除硫、氮等引起的污染。
(1)微生物法脱硫
富含有机物的弱酸性废水在SBR细菌作用下产生CH3COOH、H2等物质,可将废水中还原为H2S,同时用N2或CO2将H2S从水中吹出,再用碱液吸收。SO2-4
①的空间构型为SO2-4
②CH3COOH与在SBR细菌作用下生成CO2和H2S的离子方程式为SO2-4
③将H2S从水中吹出时,用CO2比N2效果更好,其原因是
(2)吸收法脱硫
烟气中的SO2可以用“亚硫酸铵吸收法”处理,发生的反应为(NH4)2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,测得25℃时溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图-1所示.b点时溶液pH=7,则n():n(NH+4)=HSO-3
(3)电解法脱硫
用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液经电解后可制取Na2S2O4溶液,反应装置如图-2所示。电解时每有1molS2生成有O2-4
(4)还原法脱氮
用催化剂协同纳米零价铁去除水体中。其催化还原反应的过程如图-3所示。NO-3
①该反应机理中生成N2的过程可描述为
②过程中去除率及N2生成率如图-4所示,为有效降低水体中氮元素的含量,宜调整水体pH为4.2,当pH<4.2时,随pH减小,N2生成率逐渐降低的原因是NO-3发布:2024/12/30 5:30:2组卷:41引用:4难度:0.5