廢水中過高的氨氮（以NH3、NH+4形式存在）含量，可通過化學沉淀、電解或微生物催化等方法處理后達到國家規(guī)定的排放標準。
（1）化學沉淀法：控制溶液pH=10，向含氨氮（以NH+4為例）的廢水中以一定比例投加MgCl2?6H2O和Na2HPO4?12H2O，生成難溶于水的磷酸銨鎂（MgNH4PO4）沉淀。
①該法需先投加的試劑是 Na2HPO4?12H2ONa2HPO4?12H2O。
②溶液pH過高，氨氮去除率會下降。其原因是 pH過高，氫氧根、磷酸根的濃度會增大，易生成溶解度更小的Mg（OH）2沉淀和Mg3（PO4）2沉淀，導致氨氮去除率會下降pH過高，氫氧根、磷酸根的濃度會增大，易生成溶解度更小的Mg（OH）2沉淀和Mg3（PO4）2沉淀，導致氨氮去除率會下降。
（2）電解法：電解NaCl溶液，用電極附近產(chǎn)生NaClO、HClO將氨氮氧化去除。廢水中的氮剩余量隨ρ（Cl-）的變化如圖所示，當ρ（Cl-）＞8000mg?L-1時，氮剩余量隨ρ（Cl-）增大而增多的可能原因是 過量增加氯離子，會抑制氯氣在溶液中的溶解，Cl2溶解度減小，導致電解產(chǎn)生的Cl2溢出，溶液中HClO和ClO-濃度減小，氧化能力減弱，溶液中的HClO和ClO-過多，氨氮轉(zhuǎn)化為可溶于水的NO-2、NO-3，最終導致溶液中氮含量升高過量增加氯離子，會抑制氯氣在溶液中的溶解，Cl2溶解度減小，導致電解產(chǎn)生的Cl2溢出，溶液中HClO和ClO-濃度減小，氧化能力減弱，溶液中的HClO和ClO-過多，氨氮轉(zhuǎn)化為可溶于水的NO-2、NO-3，最終導致溶液中氮含量升高。
（3）生物硝化反硝化法。
①如圖所示，通過硝化和反硝化細菌將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣去除。
?。┓磻^程中需控制廢水的pH在8～8.2，溫度保持15℃。控制該條件的原因是 保持硝化細菌和反硝化細菌最大活性保持硝化細菌和反硝化細菌最大活性。
ⅱ）反硝化過程：硝化產(chǎn)生的NO-2和NO-3和水體有機物（以CH3OH為例）在反硝化細菌作用下生成氮氣和碳酸鹽，溶液的pH上升。寫出NO-2和CH3OH反應的離子方程式：2NO-2+CH3OH 反硝化細菌 N2↑+CO2-3+2H2O2NO-2+CH3OH 反硝化細菌 N2↑+CO2-3+2H2O。
②科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H+和e-的轉(zhuǎn)移（如途徑a、b和c），能將海洋中的NH+4轉(zhuǎn)化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。從電子、電荷守恒的角度描述NH+4轉(zhuǎn)化為N2過程為 在酶2的作用下，1個NO和1個NH+4結合3個e-和2個H+生成N2H4和H2O，反應為NO+NH+4+3e-+2H+ 酶2 N2H4+H2O；N2H4反應生成氮氣、氫離子并釋放出電子，反應為N2H4=N2+4H++4e-；總反應為NO+NH+4 酶2 N2+H2O+e-+2H+在酶2的作用下，1個NO和1個NH+4結合3個e-和2個H+生成N2H4和H2O，反應為NO+NH+4+3e-+2H+ 酶2 N2H4+H2O；N2H4反應生成氮氣、氫離子并釋放出電子，反應為N2H4=N2+4H++4e-；總反應為NO+NH+4 酶2 N2+H2O+e-+2H+。
NH
+
4
NH
+
4
N
O
-
2
N
O
-
3
N
O
-
2
N
O
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3
NO
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2
NO
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3
NO
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2
NO
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2
反硝化細菌
CO
2
-
3
NO
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2
反硝化細菌
CO
2
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NH
+
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NH
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酶
2
NH
+
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NH
+
4
NH
+
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酶
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NH
+
4
酶
2
【考點】電解原理．
【答案】Na2HPO4?12H2O；pH過高，氫氧根、磷酸根的濃度會增大，易生成溶解度更小的Mg（OH）2沉淀和Mg3（PO4）2沉淀，導致氨氮去除率會下降；過量增加氯離子，會抑制氯氣在溶液中的溶解，Cl2溶解度減小，導致電解產(chǎn)生的Cl2溢出，溶液中HClO和ClO-濃度減小，氧化能力減弱，溶液中的HClO和ClO-過多，氨氮轉(zhuǎn)化為可溶于水的、，最終導致溶液中氮含量升高；保持硝化細菌和反硝化細菌最大活性；2+CH3OH N2↑++2H2O；在酶2的作用下，1個NO和1個結合3個e-和2個H+生成N2H4和H2O，反應為NO++3e-+2H+ N2H4+H2O；N2H4反應生成氮氣、氫離子并釋放出電子，反應為N2H4=N2+4H++4e-；總反應為NO+ N2+H2O+e-+2H+
N
O
-
2
N
O
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3
NO
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2
反硝化細菌
CO
2
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NH
+
4
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+
4
酶
2
NH
+
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酶
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：35引用：2難度：0.5
相似題
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1．（NH4）2S2O8電化學循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解，示意圖如圖。
（1）（NH4）2S2O8的電解法制備。
已知：電解效率η的定義為η（B）=×100%。n（生成B所用的電子）n（通過電極的電子）
①電極b是極。
②生成S2的電極反應式是O2-8。
③向陽極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2的同時，還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體，氣體是O2-8。經(jīng)測定η（S2）為80%，不考慮其他副反應，則制備的（NH4）2S2O8的物質(zhì)的量濃度為O2-8mol/L。
（2）苯酚的降解
已知：?具有強氧化性，F(xiàn)e2+性度較高時會導致SO-4?猝滅。S2SO-4可將苯酚氧化為CO2，但反應速率較慢。加入Fe2+可加快反應，過程為：O2-8
i.S2+Fe2+═O2-8+SO2-4?+Fe3+SO-4
ii.?將苯酚氧化SO-4
①?氧化苯酚的離子方程式是SO-4。
②將電解得到的含S2溶液稀釋后加入苯酚處理器，調(diào)節(jié)溶液總體積為1L，pH=1，測得在相同時間內(nèi)，不同條件下苯酚的降解率如圖。O2-8
用等物質(zhì)的量的鐵粉代替FeSO4，可明顯提高苯酚的降解率，主要原因是。
（3）苯酚殘留量的測定
已知：電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫侖。
取處理后的水樣100mL，酸化后加入KBr溶液，通電。電解產(chǎn)生的Br2全部與苯酚反應，當苯酚完全反應時，消耗的電量為a庫侖，則樣品中苯酚的含量為g/L。（苯酚的摩爾質(zhì)量：94g/mol）發(fā)布：2024/12/30 11:30:1組卷：139引用：2難度：0.4 -
2．鈰（Ce）是鑭系金屬元素?？諝馕廴疚颪O通常用含Ce4+的溶液吸收，生成HNO2、
，再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，同時生成Ce4+，其原理如圖所示。下列說法正確的是（ ?。?img alt src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202410/176/89289c6f.png" style="vertical-align:middle" />NO-3發(fā)布：2025/1/6 7:30:5組卷：129引用：7難度：0.7 -
3．如圖所示，某同學設計一個甲醚（CH3OCH3）燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。
（1）通入氧氣的電極為極，寫出負極電極反應式。
（2）鐵電極為極，石墨電極（C）的電極反應式為。
（3）反應一段時間后，乙裝置中生成NaOH主要在（填“鐵極”或“石墨極”）區(qū)。
（4）如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中陽極上電極反應式為，反應一段時間，硫酸銅溶液濃度將（填“增大”、“減小”或“不變”）發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.6