HO* được tạo ra liên tục trong hệ Fenton.. Ưu điểm: - Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng - Các tác nhân cho phản ứng Fenton rẻ tiền và sẵn có trên thị trường Nhược điểm: - Phản ứng xảy
Trang 1Đáp án đề thi MH Hóa kỹ thuật môi trường năm học 2016
Câu 1 (2,5đ)
a) Xem trong tài liệu (1,0đ)
b) (1,5 đ)
Liều vôi = 21 mg/L + 209 mg/L + 57 mg/L = 287 mg/L as CaCO 3
Liều soda:
- NCHi = TH – CH = 280 mg/L– 209mg/L = 71 mg/L as CaCO3
- NCHf = 120 mg/L – 40 mg/L = 80 mg/L
- NCHr = 71 mg/L – 80 mg/L =- 9,0 mg/L as CaCO3
Không phải thêm soda
Câu 2 (1,5đ)
a) (0,5đ)
- Phân bố hệ carbonate trong nước theo pH :
- Độ kiềm chính xác = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-] – [H+]
- Độ kiềm gần đúng: [HCO3-] + 2[CO32-]
b) (1,0đ)
Quá trình Fenton
Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH- + HO●
Dư H2O2: Fe3+ + H2O2 H+ + Fe – OOH2+
Fe – OOH2+ HO2+ + Fe2+
Fe2+ + H2O2 Fe 3+ + OH- + HO●
Trang 2
HO* được tạo ra liên tục trong hệ Fenton
Ưu điểm:
- Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng
- Các tác nhân cho phản ứng Fenton rẻ tiền và sẵn có trên thị trường
Nhược điểm:
- Phản ứng xảy ra ở pH thấp nên tiêu tốn nhiều axit
- Sinh ra lượng chất thải rắn (Fe(OH)3) lớn
Câu 3 (2đ):
[HCO3-] +2[CO32-] + [OH-] – [[H+] = 4.10-3M
[H+] = 10-7,2; [OH-] = 10-6,8→ [HCO3-] + 2[CO32-] = 4.10-3 + 10-7,2 -10-6,8
→ [HCO3-] + 2[CO32-] = 4.10-3 (1)
[𝐻+][𝐻𝐶𝑂3−]
[𝐻2𝐶𝑂3] = 𝐾𝑎1→ [𝐻𝐶𝑂3−] = 𝐾𝑎1
[𝐻 + ][𝐻2𝐶𝑂3] (2)
[𝐻+][𝐶𝑂32−]
[𝐻𝐶𝑂3−] = 𝐾𝑎2→ [𝐶𝑂32−] = 𝐾𝑎2
[𝐻+][𝐻𝐶𝑂3−]
→ [𝐶𝑂32−] = 𝐾𝑎1 𝐾𝑎2
[𝐻 + ] 2 × [𝐻2𝐶𝑂3] (3) Thay (2), (3) vào (1) thu được:
𝐾𝑎1
[𝐻][𝐻2𝐶𝑂3] +2𝐾𝑎1𝐾𝑎2
[𝐻]2 [𝐻2𝐶𝑂3] = 4.10−3 → [𝐻𝐶𝑂] (𝐾𝑎1
[𝐻]+
𝐾𝑎1𝐾𝑎2 [𝐻]2 ) = 4.10−3
[H 2 CO 3 ] = 6,31.10 -4 M
Trang 3Câu 4 (2đ):
a) (0,5d) Nếu không cho chất ức chế vi khuẩn trong quá trình nitrat hóa thì BOD xác định được sẽ lớn lên không phản ánh đúng mức độ ô nhiễm của các chất hữu cơ chứa carbon
b) (1,5đ)
Phản ứng nitrat hóa:
Theo phương trình phản ứng thì cứ oxy hóa 1mol NH4+ thì tiêu tốn 2 mol O2
hoặc 18 g NH4+ cần 2 32g O2
→ 1 g NH4+ tiêu thụ 3,55 g O 2 hay 3,55 g BOD (hoặc COD) – NH 4 +
→ NBODu là số gam oxy cần thiết để oxy hóa 1 g nitơ
NBODu =( 3,55g –BOD-NH4+) (18g NH4+/14gN) = 4,75 g BOD/g N
Câu 5 : (2,0.điểm)
a)1đ
𝑉(𝐶0− 𝐶1) = 𝑚(𝑞0− 𝑞1)
q 0 = 0 →
𝑉(𝐶0− 𝐶1) = 𝑚(𝑞1)
m (g) , q 0 (mg/g)
m (g) , q 1 (mg/g)
Trang 4Khi đạt cạn bằng: C 1 → C e và q 1 →q e
PTCBVC trong hậ hấp phụ gián đoạn một giai đoạn trở thành:
𝑉(𝐶0− 𝐶𝑒) = 𝑚(𝑞𝑒)
→ 𝑚
𝑉 = 𝐶0 −𝐶𝑒
𝑞𝑒
b)(1đ)
Ce = 150mg/l(1-0,98) = 3,0 mg/l
𝑚
𝑉 =
𝐶0− 𝐶𝑒
𝐾𝑓(𝐶𝑒)1/𝑛
Thay q e theo phương trình Freundlich, Co = 150 mg/L, Ce = 3,0 mg/L và m = 2,0 g, V sẽ bằng:
2,0
𝑉 = (150 − 3.0)/(7,952 (3,0)1/3,849) → 𝑽 = 𝟎, 𝟏𝟒𝟒𝑳