過量含磷物質(zhì)的排放會致使水體富營養(yǎng)化,因此發(fā)展水體除磷技術(shù)非常重要.常用的除磷技術(shù)有化學(xué)沉淀法,吸附法等。
(1)磷酸銨鎂結(jié)晶法回收廢水中的磷是近幾年的研究熱點(diǎn)。其原理為:NH+4+Mg2++PO3-4+6H2O=NH4MgPO4?6H2O↓。pH=9時,磷去除率與初始溶液中n(N)/n(P)、n(Mg)/n(P)的關(guān)系如題圖1所示。
為達(dá)到最佳除磷效果,并節(jié)約試劑,n(Mg):n(N):n(P)=2:5:12:5:1。n(Mg):n(N):n(P)一定,磷去除率隨溶液初始pH變化如圖2所示。pH>10磷去除率下降,原因是 pH增大,c(OH-)增大,OH-與NH4_+和Mg2+反應(yīng),導(dǎo)致c(NH+4)和c(Mg2+)減小,不利于生成磷酸鐵銨pH增大,c(OH-)增大,OH-與NH4_+和Mg2+反應(yīng),導(dǎo)致c(NH+4)和c(Mg2+)減小,不利于生成磷酸鐵銨。
(2)鐵炭混合物在水溶液中形成微電池,鐵轉(zhuǎn)化為Fe2+,F(xiàn)e2+進(jìn)一步被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+與PO3-4結(jié)合成FePO4沉淀。鐵炭總質(zhì)量一定,反應(yīng)時間相同,測得磷去除率隨鐵炭質(zhì)量比的變化如圖3所示。
①當(dāng)m(Fe):m(C)>1:1.5時,隨著m(Fe)增加,磷去除率降低,原因是 隨著m(Fe)的增加,形成的微電池數(shù)目減少,溶液中的c(Fe2+)減小隨著m(Fe)的增加,形成的微電池數(shù)目減少,溶液中的c(Fe2+)減小。
②當(dāng)m(Fe):m(C)<1:1.5時,隨著m(C)增加,磷去除率也降低。但降低幅度低于m(Fe)增加時降低幅度,原因是 炭對含磷粒子也有吸附作用炭對含磷粒子也有吸附作用。
(3)次磷酸根(H2PO-2)具有較強(qiáng)的還原性。利用Fe2+、H2O2聯(lián)合除去廢水中次磷酸根,轉(zhuǎn)化過程如圖4所示。
①轉(zhuǎn)化(Ⅰ)除生成Fe3+和羥基自由基(?OH)外,還生成一種離子,其化學(xué)式為 OH-OH-。
②寫出轉(zhuǎn)化(Ⅱ)的離子方程式:H2PO-2+4?OH=H2PO-4+2H2OH2PO-2+4?OH=H2PO-4+2H2O。
NH
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4
PO
3
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4
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+
NH
+
4
_
+
NH
+
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PO
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4
【考點(diǎn)】“三廢”處理與環(huán)境保護(hù);化學(xué)方程式的有關(guān)計算.
【答案】2:5:1;pH增大,c(OH-)增大,OH-與NH4和Mg2+反應(yīng),導(dǎo)致c()和c(Mg2+)減小,不利于生成磷酸鐵銨;隨著m(Fe)的增加,形成的微電池數(shù)目減少,溶液中的c(Fe2+)減小;炭對含磷粒子也有吸附作用;OH-;H2+4?OH=H2+2H2O
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+
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+
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【解答】
【點(diǎn)評】
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