Để xử lý ion ammonium (NH4+) trong nước thải chăn nuôi, người ta sử dụng phương pháp “air stripping”. Đầu tiên, nước thải được nâng pH lên 10,5 bằng vôi tôi Ca(OH)2, sau đó được cho chảy từ trên xuống trong một tháp đệm. Luồng không khí được thổi ngược chiều từ dưới lên để lôi cuốn khí NH3 ra ngoài. Trong điều kiện vận hành này, hiệu suất loại bỏ ammonium đạt 85%. Kết quả phân tích hàm lượng ammonium của ba mẫu nước thải đầu vào như sau:
Mẫu….Hàm lượng NH4+ (tính theo N, mg/lít)
1…………………….6
2…………………….20
3…………………….80
Giả sử tiến hành xử lý ba mẫu trên theo phương pháp đã nêu, biết rằng tiêu chuẩn hàm lượng ammonium cho phép sau xử lý để xả ra môi trường là 1,5 mg/lít (tính theo N). Cho các nhận định sau:
a) Sau xử lý, mẫu nước thải (1) đạt tiêu chuẩn xả thải.
b) Việc thêm Ca(OH)2 nhằm làm tăng pH, chuyển dịch cân bằng giữa NH4+ và NH3 theo hướng tạo NH3.
c) Nồng độ ammonium còn lại sau xử lý của mẫu (2) và mẫu (3) lần lượt là 3 mg/L và 15 mg/L.
d) Việc sử dụng tháp đệm và thổi khí ngược dòng giúp tăng diện tích tiếp xúc pha khí – lỏng, từ đó nâng cao hiệu quả tách NH3.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, sau xử lý, mẫu nước thải (1) có hàm lượng NH4+ là 6.15% = 0,9 mg/L (tính theo N), thấp hơn mức tối đa là 1,5 mg/L nên đạt tiêu chuẩn xả thải.
(b) Đúng, thêm Ca(OH)2 làm tăng OH- khiến cân bằng NH4+ + OH- ⇋ NH3 + H2O chuyển dịch theo chiều thuận.
(c) Sai, sau xử lý:
+ Mẫu 2 còn lại 20.15% = 3 mg/L
+ Mẫu 3 còn lại 80.15% = 12 mg/L
(d) Đúng:
+ Tháp đệm chứa các vật liệu đệm (như vòng sứ, cầu nhựa) có bề mặt rất lớn. Khi nước thải chảy qua các lớp đệm, nó bị xé nhỏ thành các màng mỏng hoặc giọt li ti. Việc này giúp tăng diện tích tiếp xúc pha giữa nước và không khí một cách tối đa trong một không gian hẹp.
+ Thổi khí ngược dòng: Ở bất kỳ vị trí nào trong tháp, sự chênh lệch nồng độ NH3 giữa pha lỏng và pha khí luôn được duy trì ở mức cao nhất, đảm bảo NH3 liên tục bị “kéo” từ nước vào không khí cho đến khi ra khỏi tháp.
