Trong nước thải của một nhà máy, hàm lượng ion ammonium là 192 mg/L. Để xử lí ion ammonium về nồng độ cho phép là không quả 5 mg/L (theo quy chuẩn Việt Nam), người ta tiến hành xử lí nước thải theo phương pháp Anammox (Anaerobic Ammonium Oxidation).
Phương pháp này gồm 2 giai đoạn:
– Giai đoạn 1: Oxi hóa ion ammonium thành ion nitrite theo phản ứng sau (HCO3– dùng dư 10% so với lượng cần thiết): NH4+ + O2 + HCO3– → NO2– + CO2 + H2O
– Giai đoạn 2: Diễn ra trong điều kiện yếm khí, ion ammonium sẽ bị oxi hóa trực tiếp thành khí nitrogen theo phản ứng: NH4+ + NO2– → N2 + H2O
Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng (kg) NaHCO3 tối thiểu cần dùng để xử lí 750 m³ nước thải trên là bao nhiêu? (làm tròn đến hàng đơn vị).
mNH4+ cần xử lý = 750(192 – 5) = 140250 gam = 140,25 kg (1 mg/L = 1 g/m³)
Phản ứng 2 giai đoạn:
2NH4+ + 3O2 + 4HCO3– → 2NO2– + 4CO2 + 6H2O
NH4+ + NO2– → N2 + 2H2O
Phản ứng gộp 2 giai đoạn:
4NH4+ + 3O2 + 4HCO3– → 2N2 + 4CO2 + 10H2O
mNaHCO3 phản ứng = 140,25.84/18 = 654,5 kg
NaHCO3 dùng dư 10% nên: mNaHCO3 cần dùng = 654,5 + 654,5.10% = 719,95 kg ≈ 720 kg