4000 m3 of water containing 18 mg/L of NH4^+ ion

4000 m3 of water containing 18 mg/L of NH4^+ ion

4000 m3 of water containing 18 mg/L of ammonium ion

Determine the volume of cation exchange resin required to treat 4,000 m3 of wastewater using a cation exchange resin with an ion exchange capacity of 100,000 g CaCO3/m3 to remove 18 mg/L ammonium ion contained in the wastewater.

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> NH4^+의 몰질량 = 18 g/mol

> NH4^+의 당량수 = 1 eq/mol

> NH4^+의 g당량수 = (18 g/mol) / (1 eq/mol) = 18 g/eq

---> 18 g = 1 eq

---> 18 g NH4^+ = 1 eq NH4^+

( 참고: 당량수 https://ywpop.tistory.com/4105 )

> CaCO3의 몰질량 = 100.09 g/mol ≒ 100 g/mol

> CaCO3의 당량수 = 2 eq/mol

> CaCO3의 g당량수 = (100 g/mol) / (2 eq/mol) = 50 g/eq

---> 50 g = 1 eq

---> 50 g CaCO3 = 1 eq CaCO3

1당량 대 1당량 반응하므로,

즉, 1당량(eq)씩 비교하면,

18 g NH4^+ = 50 g CaCO3

(18 mg/L) × (1 g / 1000 mg) × (1000 L / 1 m3)

= 18 g/m3

---> 18 mg/L NH4^+ = 18 g/m3 NH4^+

(18 g NH4^+ / 1 m3 폐수) × (4000 m3 폐수) × (50 g CaCO3 / 18 g NH4^+)

= (18) × (4000) × (50 / 18)

= 200000 g CaCO3

---> 4000 m3 폐수 내 함유된

18 mg/L NH4^+ 제거에 필요한 CaCO3의 질량

필요한 양이온 교환수지의 부피를 계산하면,

(200000 g CaCO3) / (100000 g CaCO3/m3)

= 2 m3

답: 2 m3

[ 관련 예제 https://ywpop.blogspot.com/2023/12/1000-m3-36-mgl-nh4.html ]

1000 m3 폐수 내 함유된 36 mg/L NH4^+ 제거. 100 g CaCO3/m3 양이온 교환수지 이용

[키워드] 양이온 교환수지의 부피 기준, 양이온 교환수지 기준, cation exchange resin 기준