銨態(tài)氮肥的過度使用會(huì)導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化。氨氮(NH3和)廢水處理方法有化學(xué)法、離子交換法、生物法?;卮鹣铝袉栴}:
(1)化學(xué)法可以用NaClO處理氨氮廢水,NaClO和水中溶解的NH3反應(yīng)得到無毒無害的物質(zhì),反應(yīng)的離子方程式為:3ClO-+2NH3═3Cl-+N2↑+3H2O。該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為
3:2
3:2
。
(2)現(xiàn)探究化學(xué)法去除溶液中氨氮的最適宜條件。實(shí)驗(yàn)測定氨氮脫除率受溶液pH和投料比例的影響。
已知:氨氮脫除率=反應(yīng)前的氮元素質(zhì)量
-
反應(yīng)后的氮元素質(zhì)量
。
如表是不同pH下的氨氮脫除率:
pH |
反應(yīng)前氮元素質(zhì)量 |
反應(yīng)后氮元素質(zhì)量 |
氨氮脫除率 |
5.8 |
49.3 |
24.11 |
51.1% |
6.9 |
49.3 |
19.08 |
61.3% |
7.7 |
49.3 |
16.86 |
65.8% |
8.8 |
49.3 |
18.88 |
61.7% |
9.3 |
49.3 |
25.29 |
x |
如圖是在最佳pH條件下,
投料比例不同的情況下的氨氮脫除率:
①由上述信息判斷,反應(yīng)的最佳pH范圍是
6.9~8.8
6.9~8.8
,最佳
投料比是
3.25
3.25
。
②實(shí)驗(yàn)測定在某酸性條件下,
投料比例3:2時(shí),氨氮脫除率只有50%。從氧化還原反應(yīng)的角度分析可能的原因
發(fā)生ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
發(fā)生ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
。
(3)離子交換法是利用Na
+交換樹脂,將氨氮廢水中的
轉(zhuǎn)化為Na
+。用NaR表示Na
+交換樹脂。寫出用離子交換樹脂處理氨氮廢水的離子方程式:
。
(4)生物方法是利用硝化細(xì)菌,將土壤中的
轉(zhuǎn)化為
后,土壤中的O
2進(jìn)一步將
氧化為
。在氧氣較少的環(huán)境下,
又可以在反硝化細(xì)菌的作用下與
反應(yīng),使氮以N
2形式放出。
①氧氣與
反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物
與O
2的物質(zhì)的量之比為
2:1
2:1
。
②寫出
與
作用生成N
2的離子方程式:
。