Một hồ chứa nước thải sinh hoạt có thể tích 4000 m³ 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 90%.
Bước 2: Sử dụng khí chlorine để oxi hóa NH3 thành N2; hiệu suất quá trình theo NH3 là 85%.
a) Ở bước 1, khi tác dụng với nước vôi trong, ammonium (NH4+) thể hiện tính acid theo quan điểm của Bronsted – Lowry.
b) Hiện tượng phú dưỡng làm suy kiệt nguồn thủy sản do giảm oxygen.
c) Khối lượng khí chlorine đã dùng trong bước (2) là 534,15 kg.
d) Nước từ hồ trên, sau xử lý có nồng độ NH4+ đạt quy chuẩn về nước thải sinh hoạt.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng: NH4+ + OH- —> NH3 + H2O
NH4+ nhường proton nên thể hiện tính acid theo quan điểm của Bronsted – Lowry.
(b) Đúng
(c) Sai:
mNH4+ = 30.4000 = 120000 gam = 120 kg
NH4+ + OH- —> NH3 + H2O
3Cl2 + 2NH3 —> N2 + 6HCl
nNH3 = nNH4+ bị xử lý = 90%.120/18 = 6 kmol
nCl2 = 1,5nNH3 bị oxi hóa = 1,5.6.85% = 7,65 mol
—> mCl2 = 7,65.71 = 543,15 kg
(d) Đúng: Nồng độ NH4+ sau khi xử lí = 30 – 30.90% = 3 mg/L < 5 mg/L nên quá trình xử lí đã đạt quy chuẩn về nước thải sinh hoạt.