ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỀ THI VÀ LỜI GIẢI (Mơn học Hóa Kỹ thuật môi trường MMH: CHEE233210-01) Câu (2đ): Clo dư clo kết hợp có giá trị Viết phương trình phản ứng khử trùng clo Tổng [HOCl] [OCl-] có mặt nước gọi clo dư có giá trị Tổng cloramin (monocloramin, dicloramin tricloramin) nước gọi clo kết hợp có giá trị Các phản ứng khử trùng clo: - Phản ứng hòa tan clo: Cl2 + H2O  HOCl + H+ + ClHOCl  H+ + OCl- Phản ứng với amoni: NH3 + HOCl  NH2Cl (monocloramin) + H2O NH2Cl + HOCl  NHCl2 (dicloramin) + H2O NHCl2 + HOCl  NCl3 (nitro triclorit) + H2O - Câu (2đ): Khi nghiên cứu trình hấp phụ Cd2+ tầm gửi dây leo, hai mơ hình đảng nhiệt Langmuir Freundlich đượ sử dụng để nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ Kết phương trình tuyến tính mơ hình Langmuir Freundlich tìm sau: - Đối với mơ hình Langmuir: y = 0,0225x + 0,06 R² = 0,9997 - Đối với mô hình Freundlich: y = 0,3476x + 1,0321 R² = 0,8595 a) Hãy xác định tham số KL, Qmax, KF n hai mơ hình nói b) Bạn có kết luận q trình hấp phụ ion Cd2+ tầm gửi dây leo Đối với phương trình tuyến tính mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir: Từ kết thu trình nghiên cứu hấp phụ ion Cd2+ tầm gửi dây leo thu dung lượng hấp phụ cực đại, Qmax: Qmax = 1/0,0225 = 44,4 mg/g số Langmuir: 1/KLQmax = 0,06 → 1/KL.44,4 = 0,06 → KL = 0,37 Đối với phương trình tuyến tính mơ hình hấp phụ Freundlich: lnqe = lnKF + 1/n lnCe 1/n = 0,3476 → n = 1/0,3476 = 2,88 lnKF = 1,0321 → kF = 2,806 giá trị R2 Langmuir > giá trị R2 Freundlich chứng tỏ trình hấp phụ ion Cd2+ tầm gửi dây leo tn theo mơ hình hấp phụ Langmuir, nghĩa là: - Hấp phụ đơn lớp - Năng lượng tâm hấp phụ bề mặt tầm gửi đồng - Các ion Cd2+ bị hấp phụ liền kề bề mặt vật liệu hấp phụ không tương tác với Câu (3đ) Một phòng hút thuốc tích 500 m3 thơng gió với lưu lượng gió 1000 m3/h Khi phòng hút thuốc mở cửa lúc sáng có 50 người bước vào bắt đầu hút với điếu thuốc/h Mỗi điếu thuốc thải 1,40 mg formadehyde chất độc bị phân hủy thành CO2 với số tốc độ 0,40/h Tính nồng độ formadehyde lúc 8h 9h trạng thái dừng Nếu ngưỡng làm cay mắt 0,06 mg/m3, hỏi thời gian khói thuốc bắt đầu làm cay mắt người phòng? - Vẽ sơ đồ biểu diễn liệu tốn: Xác định nguồn formaldehyde, S: Vì khơng khí vào qn khơng khí sạch, Cin = Ở trạng thái dừng, Cout = C lượng chất QC Q = 1000 m3/h, Phương tình CBVC formaldehyde: ( ) Tại t = tức lúc sáng nồng độ ban đầu C (t = 0) = ( ) { [ ( ) ]} → C(t) = (0,117 mg/m3)[1-exp(-2,40t)] (t biểu diễn theo giờ) Lúc sáng (t = 1h → C = 0,106 mg/m3 Lúc sáng (t = 2h) → C = 0,116 mg/m3 Tại t = : Ngưỡng làm cay mắt formaldehyde 0,06 mg/m3 nồng độ C > C ng Thời gian đạt vượt ngưỡng là: ( ) ( ) Vậy, cần sau 18 phút khói thuốc gây cay mắt Câu (3đ) Một dòng nước thải xử lý có BODu = 50 mg/L với lưu lượng 10 m3/s đổ vào dòng suối Dòng suối chảy với lưu lượng 8,7 m3/s có BODu mg/L Hằng số tốc độ phản ứng oxy hóa 0,2/d a) Giả thiết điểm gặp hai dòng nước có trộn lẫn hồn tồn, tính BODu nước nơi gặp b) Nếu dòng suối chảy với vận tốc không đổi 0,3 m/s Hãy tính giá trị BODu nước suối điểm cách xa nơi hợp dòng 30000 m Giá trị BODu hỗn hợp nước thải nước suối: Lo = (Qw.Low + Qr.Lor)/(Qw + Qr) = (1,1 m3/s 50,0 mg/l) + ( 8,7 m3/s mg/l) / (1,10 + 8,7) m3/s = 10,9 mg/l Với tốc độ 0,3 m/s thời gian cần thiết để nước thải đạt tới khoảng cách 30000 m là: t = (30000 m / 0,3 m/s)  (1h/3600 s)  (ngày/24 h) = 1,16 ngày Giá trị BODu điểm cách nơi trộn lẫn 3000 m Lt = L0 e-kt = 10,9 mg/l e-(0,2/d.1,16d) = 8,7 mg/l ... Cd2+ tầm gửi dây leo tn theo mơ hình hấp phụ Langmuir, nghĩa là: - Hấp phụ đơn lớp - Năng lượng tâm hấp phụ bề mặt tầm gửi đồng - Các ion Cd2+ bị hấp phụ liền kề bề mặt vật liệu hấp phụ không... cần thi t để nước thải đạt tới khoảng cách 30000 m là: t = (30000 m / 0,3 m/s)  (1h/3600 s)  (ngày/24 h) = 1,16 ngày Giá trị BODu điểm cách nơi trộn lẫn 3000 m Lt = L0 e-kt = 10,9 mg/l e-(0,2/d.1,16d)... formaldehyde: ( ) Tại t = tức lúc sáng nồng độ ban đầu C (t = 0) = ( ) { [ ( ) ]} → C(t) = (0,117 mg/m3)[1-exp (-2 ,40t)] (t biểu diễn theo giờ) Lúc sáng (t = 1h → C = 0,106 mg/m3 Lúc sáng (t = 2h) → C = 0,116