Một hồ chứa nước thải sinh hoạt có thể tích 4000m³ bị nhiễm ammonium (NH4+) với nồng độ 30 mg/L gây hiện tượng phú dưỡng. Theo quy chuẩn về nước thải sinh hoạt hàm lượng NH4+ không được vượt quá 5 mg/L thì nước trong hồ trên không đủ điều kiện cho phép.
Để giảm hàm lượng trong hồ, người ta thực hiện 2 bước sau:
• Bước 1: Dùng nước vôi trong để chuyển hóa NH4+ thành khí NH3; hiệu suất quá trình theo NH4+ là 86,2%.
• Bước 2: Sử dụng khí chlorine để oxi hóa NH3 thành N2; hiệu suất quá trình theo NH3 là 85%.
a) Có thể quan sát được hiện tượng phú dưỡng thông qua sự xuất hiện dày đặc của tảo xanh trong nước.
b) Khối lượng khí chlorine đã dùng trong bước (2) là 520,52 kg.
c) Nước từ hồ trên, sau xử lý có nồng độ NH4+ vẫn không đạt quy chuẩn về nước thải sinh hoạt.
d) Ở bước 1, khi tác dụng với nước vôi trong, ammonium (NH4+) thể hiện tính khử.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng
Hiện tượng phú dưỡng xảy ra khi nguồn nước (ao, hồ, sông, biển) quá giàu dinh dưỡng. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho tảo và vi sinh vật phát triển mạnh, đặc biệt là tảo xanh.
Khi tảo phát triển quá mức, chúng tạo thành một lớp dày đặc trên bề mặt nước, làm giảm lượng ánh sáng xuyên xuống nước, ảnh hưởng đến sinh vật sống dưới nước. Khi tảo chết đi, quá trình phân hủy sẽ tiêu tốn nhiều oxygen, dẫn đến thiếu oxygen trầm trọng, gây chết cá và các sinh vật thủy sinh khác.
(b) Sai
30 mg/L = 30 gam/m³
mNH4+ = 4000.30 = 120000 gam = 120 kg
NH4+ + OH- —> NH3 + H2O
mNH3 = 120.86,2%.17/18 = 97,6933
2NH3 + 3Cl2 —> N2 + 6HCl
mCl2 = 97,6933.85%.3.71/(2.17) = 520,22 kg
(c) Sai, hàm lượng NH4+ sau xử lý = 30.(100% – 86,2%) = 4,14 mg/L < 5 mg/L nên đã đạt tiêu chuẩn.
(d) Sai, NH4+ thể hiện tính acid (không phải phản ứng oxi hóa khử).