油煉、石化等工業(yè)會(huì)產(chǎn)生含硫(-2價(jià))廢水,處理的方法有沉淀法、氧化法。
(1)沉淀法。用如圖1裝置可以將廢水中的硫轉(zhuǎn)化為FeS沉淀。控制其他條件一定,測(cè)得出口處硫轉(zhuǎn)化為FeS的沉淀率與溶液pH的關(guān)系如圖2所示。
①該裝置沉淀廢水中的硫的原理可描述為 電解時(shí)陽(yáng)極Fe失去電子生成Fe2+,F(xiàn)e2+可與廢水中S2-反應(yīng)生成FeS沉淀電解時(shí)陽(yáng)極Fe失去電子生成Fe2+,F(xiàn)e2+可與廢水中S2-反應(yīng)生成FeS沉淀。
②pH>10時(shí),pH越大,硫轉(zhuǎn)化為FeS的沉淀率越低,可能的原因是 pH>10時(shí),pH越大,OH-濃度越大,F(xiàn)e2+與OH-生成Fe(OH)2,導(dǎo)致Fe2+濃度越小,廢水中S2-與Fe2+結(jié)合FeS沉淀的硫的量越少pH>10時(shí),pH越大,OH-濃度越大,F(xiàn)e2+與OH-生成Fe(OH)2,導(dǎo)致Fe2+濃度越小,廢水中S2-與Fe2+結(jié)合FeS沉淀的硫的量越少。
(2)氧化法。Na2SO3氧化法、H2O2氧化法、催化氧化法等可以將含硫廢水中硫元素氧化。
①Na2SO3氧化法:向含S2-的廢水中,加入一定量的Na2SO3溶液,控制溶液的pH為5,可以生成S沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式:2S2-+SO2-3+6H+=3S↓+3H2O2S2-+SO2-3+6H+=3S↓+3H2O。
②H2O2氧化法:向含S2-的廢水中,加入H2O2溶液,其他條件一定,測(cè)得硫(-2價(jià))的去除率、S(單質(zhì))的生成率與所加H2O2溶液體積的關(guān)系如圖3所示。當(dāng)所加H2O2溶液體積大于9mL時(shí),所加H2O2溶液越多,S生成率越低,原因是 硫元素被氧化成更高價(jià)態(tài)的SO2-3或SO2-4硫元素被氧化成更高價(jià)態(tài)的SO2-3或SO2-4。
③催化氧化法:MnO2-苯胺(MnO2為催化劑、聚苯胺為催化劑載體)可用作空氣氧化含硫(-2價(jià))廢水的催化劑。堿性條件下,催化氧化廢水的機(jī)理如圖4所示。
a.轉(zhuǎn)化Ⅰ中化合價(jià)發(fā)生變化的元素有 S、O、MnS、O、Mn。
b.催化劑使用一段時(shí)間后催化效率會(huì)下降,處理的方法是用氯仿(CHCl3)浸取催化劑,再將催化劑干燥即可,催化劑使用一段時(shí)間后催化效率降低的原因是 生成的S覆蓋在催化劑表面或進(jìn)入催化劑內(nèi)空隙處,減少了催化劑與廢水反應(yīng)的接觸面積生成的S覆蓋在催化劑表面或進(jìn)入催化劑內(nèi)空隙處,減少了催化劑與廢水反應(yīng)的接觸面積。
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【考點(diǎn)】“三廢”處理與環(huán)境保護(hù).
【答案】電解時(shí)陽(yáng)極Fe失去電子生成Fe2+,F(xiàn)e2+可與廢水中S2-反應(yīng)生成FeS沉淀;pH>10時(shí),pH越大,OH-濃度越大,F(xiàn)e2+與OH-生成Fe(OH)2,導(dǎo)致Fe2+濃度越小,廢水中S2-與Fe2+結(jié)合FeS沉淀的硫的量越少;2S2-++6H+=3S↓+3H2O;硫元素被氧化成更高價(jià)態(tài)的或;S、O、Mn;生成的S覆蓋在催化劑表面或進(jìn)入催化劑內(nèi)空隙處,減少了催化劑與廢水反應(yīng)的接觸面積
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:43引用:2難度:0.6
相似題
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1.右圖是某燃煤發(fā)電廠處理廢氣的裝置示意圖.裝置內(nèi)發(fā)生的主要反應(yīng)中不含( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 4:0:1組卷:328引用:16難度:0.9 -
2.下列說法不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:24引用:2難度:0.9 -
3.工業(yè)上常用微生物法、吸收法、電解法、還原法等消除硫、氮等引起的污染。
(1)微生物法脫硫
富含有機(jī)物的弱酸性廢水在SBR細(xì)菌作用下產(chǎn)生CH3COOH、H2等物質(zhì),可將廢水中還原為H2S,同時(shí)用N2或CO2將H2S從水中吹出,再用堿液吸收。SO2-4
①的空間構(gòu)型為SO2-4
②CH3COOH與在SBR細(xì)菌作用下生成CO2和H2S的離子方程式為SO2-4
③將H2S從水中吹出時(shí),用CO2比N2效果更好,其原因是
(2)吸收法脫硫
煙氣中的SO2可以用“亞硫酸銨吸收法”處理,發(fā)生的反應(yīng)為(NH4)2SO3+SO2+H2O═2NH4HSO3,測(cè)得25℃時(shí)溶液pH與各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖-1所示.b點(diǎn)時(shí)溶液pH=7,則n():n(NH+4)=HSO-3
(3)電解法脫硫
用NaOH吸收后SO2,所得NaHSO3溶液經(jīng)電解后可制取Na2S2O4溶液,反應(yīng)裝置如圖-2所示。電解時(shí)每有1molS2生成有O2-4
(4)還原法脫氮
用催化劑協(xié)同納米零價(jià)鐵去除水體中。其催化還原反應(yīng)的過程如圖-3所示。NO-3
①該反應(yīng)機(jī)理中生成N2的過程可描述為
②過程中去除率及N2生成率如圖-4所示,為有效降低水體中氮元素的含量,宜調(diào)整水體pH為4.2,當(dāng)pH<4.2時(shí),隨pH減小,N2生成率逐漸降低的原因是NO-3發(fā)布:2024/12/30 5:30:2組卷:39引用:4難度:0.5
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