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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
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-
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:2024/6/27 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
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    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
    SO
    2
    -
    4
    还原为H2S,同时用N2或CO2将H2S从水中吹出,再用碱液吸收。
    SO
    2
    -
    4
    的空间构型为
     

    ②CH3COOH与
    SO
    2
    -
    4
    在SBR细菌作用下生成CO2和H2S的离子方程式为
     

    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(NH42SO3+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(
    NH
    +
    4
    ):n(
    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
    O
    2
    -
    4
    生成有
     
    molH+透过质子交换膜。
    (4)还原法脱氮
    用催化剂协同纳米零价铁去除水体中
    NO
    -
    3
    。其催化还原反应的过程如图-3所示。
    ①该反应机理中生成N2的过程可描述为
     

    ②过程中
    NO
    -
    3
    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
     

    发布:2024/12/30 5:30:2组卷:41引用:4难度:0.5
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