Đề tài Các công nghệ xử lý arsenic

SERMINA: CÁC QUÁ TRÌNH HÓA LÝ TRONG XỬ LÝ NƯỚC GVHD: Dương Hữu Huy SVTH: Nhóm 12 Lớp 09CMT Phạm Thị Xoa 0922313 Lê Thị Hồng Trinh 0922276 Văn Bảo Ly 0922142 Lê Bá Ngọc 0922164 Lại Hoàng Minh Châu 0922017 Đặng Lê Yến Thảo 0922236 Phan Đình Sơn 0922212 Nguyễn Tấn Minh Nhựt 0922179 PhÇn I Më ®Çu §Æt vÊn ®Ò HiÖn nay, vÊn ®Ò « nhiÔm Asen vµ nh÷ng ¶nh h­ëng tíi søc khoÎ céng ®ång ®· ®­îc nhiÒu n­íc vµ tæ chøc quèc tÕ quan t©m nghiªn cøu. T¹i nhiÒu quèc gia nh­ Bangladesh, §µi loan, Trung Quèc,Ấn Đé. M«ng Cæ vµ gÇn ®©y lµ Campuchia ®· ph¸t hiÖn thÊy Asen víi nång ®é cao gây ¶nh h­ëng tíi søc khoÎ céng ®ång. T¹i ViÖt Nam, nh÷ng nghiªn cøu vÒ Asen trong n­íc ngÇm ®· ®­îc nghiªn cøu tõ l©u, tuy nhiªn vµo thêi ®iÓm tr­íc ®©y sè l­îng mÉu cßn Ýt, møc ®é « nhiÔm ch­a cao nªn vÊn ®Ò Asen ch­a ®­îc quan t©m. GÇn ®©y, víi sù hîp t¸c cña c¸c tæ chøc quèc tÕ, c¸c c¬ quan nghiªn cøu ®· tiÕn hµnh ®iÒu tra kh¶o s¸t s¬ bé vÒ t×nh h×nh « nhiÔm Asen trong n­íc ngÇm. KÕt qu¶ nghiªn cøu b­íc ®Çu cho thÊy hµm l­îng Asen trong n­íc ngÇm t¹i nhiÒu ®Þa ph­¬ng (Hµ Nam, Hµ T©y, Hµ Néi, H­ng Yªn, Phó Thä, An Giang, §ång Th¸p,....)đang ở mức cao và v­ît tiªu chuÈn cho phÐp. ¤ nhiÔm Asen hiÖn nay ®ang lµ vÊn ®Ó nhøc nhèi ®èi ở nhiÒu vïng trªn kh¾p c¶ n­íc. ChÝnh v× vËy, viÖc nghiªn cøu vµ t×m ra gi¶i ph¸p xö lý Asen trong n­íc ngÇm phï hîp cho tõng vïng, ®Þa ph­¬ng lµ ®iÒu hÕt søc cÇn thiÕt. Trªn c¬ së nghiªn cøu, ph©n tÝch c¸c ph­¬ng ph¸p, c«ng nghÖ xö lý Asen trong n­íc ngÇm, nhãm thùc hiÖn chuyªn ®Ò lùa chän, ®Ò xuÊt cac c«ng nghÖ xö lý Asen trong n­íc ngÇm. PhÇn II Néi dung Ch­¬ng I. tæng quan vÒ asen vµ ¶nh h­ëng cña « nhiÔm asen ®èi víi søc khoÎ con ng­êi Giíi thiÖu chung vÒ Asen. Nguån gèc vµ sù tån t¹i cña Asen trong m«i tr­êng. Asen lµ nguyªn tè kh¸ phæ biÕn trªn tr¸i ®Êt. Tr÷ l­îng asen trong líp vá tr¸i ®Êt kho¶ng 0,001%, tån t¹i chñ yÕu d­íi d¹ng c¸c lo¹i quÆng nh­ : quÆng asenit cña Cu, Pb, Ag hoÆc quÆng sunfua : As2S2; As2S; As2S3,... Asen còng cã thÓ cã trong than ®¸ víi hµm l­îng cao. Trong khÝ quyÓn tån t¹i c¶ asen v« c¬ vµ h÷u c¬, ng­êi ta ph¸t hiªn ®­îc sù cã mÆt cña asen trong n­íc m­a d­íi d¹ng asenit. Ngoµi ra asen cßn tån t¹i trong c¬ thÓ ®éng thùc vËt. D­íi t¸c ®éng cña c¸c qu¸ tr×nh tù nhiªn vµ nh©n sinh kh¸c nhau Asen cã thÓ di chuyÓn tõ c¸c hîp phÇn m«i tr­êng nµy sang hîp phÇn m«i tr­êng kh¸c dÉn ®Õn sù ph©n bè phøc t¹p cña c¸c nguyªn tè trong tù nhiªn. §éc tÝnh cña Asen. Asen ë nång ®é thÊp cã t¸c dông nh­ lµ mét chÊt kÝch thÝch sinh tr­ëng, nh­ng ë nång ®é cao, asen g©y ®éc cho ng­êi, ®éng vËt. NÕu bÞ nhiÔm ®éc cÊp tÝnh asen cã thÓ g©y tö vong trong vµi giê ®Õn mét ngµy. Trong ®iÒu kiÖn tiÕp xóc th­êng xuyªn víi asen ë nång ®é v­ît qu¸ giíi h¹n an toµn nh­ng ch­a g©y ®éc cÊp tÝnh, asen g©y nhiÔm ®éc m·n tÝnh vµ th­êng cã biÓu hiÖn víi c¸c triÖu chøng l©m sµng nh­: mÖt mái, ch¸n ¨n, gi¶m khèi l­îng, xuÊt hiÖn c¸c bÖnh d¹ dµy, ngoµi da (héi chøng ®en da, ung th­ da), gan bµn ch©n, rèi lo¹n chøc n¨ng gan. Qua c¸c thö nghiÖm víi ®éng vËt, c¸c nhµ khoa häc ®· t×m ra giíi h¹n g©y tö vong víi mét sè loµi kh¸c nhau lµ tõ 11¸150 mg/ kg khèi l­îng c¬ thÓ. §èi víi ng­êi, liÒu g©y tö vong lµ: 70 ¸180 mg/ kg khèi l­îng, kÕt qu¶ nµy ®­îc rót ra qua nh÷ng tr­êng hîp bÞ ngé ®éc asen vµ ®· tö vong trong c¸c bÖnh viÖn, nhiễm Asen là một vấn đề nghiêm trọng bởi vì tính di động và độc tính của nó. Do đó, cần có các quy định nghiêm ngặt thực hiện để hạn chế hệ thống thoát nước và nước trong cơ thể. Đạo luật của Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (Cơ quan US EPA)đòi hỏi trong nước uống an toàn đã rà soát các tiêu chuẩn là 50 ppb hiện có bị nhiễm asen trong nước uống.Ngày 22 tháng năm 2001, US EPA đã thông qua một tiêu chuẩn mới, và hệ thống nước công cộng phải thực hiện theo tiêu chuẩn 10 ppb bắt đầu từ ngày 23 tháng 1 năm 2006. Quy định ghiêm ngặt hơn mang lại một thách thức lớn cho công nghệ xử lý kim loại nặng thông thường, chẳng hạn như hóa chất kết tủa, trao đổi ion và lọc màng. Arsenate (As[V]) và asenit(As[III]) là hình thức chínhcủaasentrongđấtvàvùngnướctựnhiên.As (III) họat động trong nước ngầm và độc hơn 25-60 lần so với As (V). Ở nồng độ pH thấp và thay đổi trong môi trường nhẹ (>100 mV), As (III) ổn định và tồn tại như axit arsenious.Mặt khác, trong điều kiện oxy hóa, As (V) là chiếm ưu thế trong một dạng như arsenic acid. 2. Các phương pháp loại bỏ Asen 2.1. Sự keo tụ, lắng, và tuyển nổi Keo tô lµ qu¸ tr×nh sö dông ho¸ chÊt trung hoµ ®iÖn tÝch bÒ mÆt cña c¸c h¹t cÆn l¬ löng, gi¶m thiÓu lùc ®Èy tÜnh ®iÖn lµm chóng cã kh¶ n¨ng hót nhau t¹o c¸c h¹t lín h¬n cã kh¶ n¨ng t¸ch ra khái n­íc b»ng c¸c kÜ thuËt ®¬n gi¶n nh­ l¾ng träng lùc vµ läc c¸t. §©y lµ kÜ thuËt cæ ®iÓn phæ biÕn trong c«ng nghÖ xö lÝ n­íc mÆt. C¸c chÊt keo tô phæ biÕn ë VN lµ: phÌn nh«m (Al2(SO4).18H2O), PAC, ë n­íc ngoµi cßn hay dïng FeCl3, Fe2(SO4)3, Fe-polyme. §Ó qu¸ tr×nh t¹o b«ng cÆn x¶y ra tèt h¬n ng­êi ta cßn hay dïng c¸c chÊt trî keo tô hay t¹o b«ng. Chóng th­êng lµ c¸c polyme v« c¬ (cæ ®iÓn) vµ h÷u c¬ tan tèt trong nuíc. M¹ch polyme dµi víi c¸c nhãm chøc ph©n cùc hoÆc tÝch ®iÖn cã kh¶ n¨ng “kh©u” c¸c h¹t cÆn nhá thµnh nh÷ng b«ng cÆn lín lµm t¨ng kh¶ n¨ng l¾ng läc. Trong qu¸ tr×nh keo tô c¸c hy®roxit kim lo¹i míi h×nh thµnh cã kh¶ n¨ng hÊp phô mét phÇn c¸c t¹p chÊt cã trong n­íc c¶ h÷u c¬ lÉn v« c¬ trong ®ã cã c¶ asen. Nhµ m¸y ¸p dông qu¸ tr×nh nµy cÇn cã: bÓ ph¶n øng trén nhanh, hÖ kiÓm so¸t pH, bÓ t¹o b«ng, bÓ l¾ng, bÓ läc, hÖ röa läc, hÖ xö lÝ bïn. NÕu hµm l­îng cÆn kh«ng cao cã thÓ bá qua bÓ l¾ng vµ ¸p dông läc trùc tiÕp. HiÖu qu¶ xö lÝ As: Víi c¸c chÊt keo tô th«ng dông (muèi nh«m, s¾t) As(V) t¸ch lo¹i tèt h¬n nhiÒu so víi As(III) (Hering, et al., 1996; Edwards, 1994; Shen, 1973; Gulledge & O’Conner, 1973; Sorg & Logsdon, 1978). NÕu phÇn lín asen n»m d­íi d¹ng As(III) cÇn «xy ho¸ thµnh As(V) tr­íc keo tô ¶nh h­ëng cña lo¹i chÊt keo tô: Thùc nghiÖm cho thÊy, víi nång ®é ®Çu As(V) = 50 mg/L, trong kho¶ng pH =5-8: Víi phÌn nh«m: hiÖu xuÊt xö lÝ ®¹t 90% víi liÒu cao > 30 mg/L. Víi phÌn s¾t: hiÖu xuÊt xö lÝ ®¹t trªn 95% víi liÒu 10-50 mg/L (Gulledge & O’Conner, 1973). Víi nång ®é ®Çu As(V) = 300 mg/L (Logsdon et al. (1974)): Víi phÌn nh«m: hiÖu xuÊt xö lÝ ®¹t 5-15% víi liÒu cao > 30 mg/L. Víi phÌn s¾t: hiÖu xuÊt xö lÝ ®¹t trªn 40-60% víi liÒu 10-50 mg/L (Gulledge & O’Conner, 1973). Víi As(III) pH tèt nhÊt ®èi víi phÌn s¾t lµ 5-8,5 vµ víi phÌn nh«m lµ 5-7. HiÖu xuÊt xö lÝ As(III) t¨ng m¹nh nÕu «xy ho¸ b»ng 2 mg clo/L, khi ®ã hiÖu suÊt ®¹t 95% ®èi víi phÌn s¾t vµ 83% ®èi víi phÌn nh«m. ¶nh h­ëng liÒu l­îng chÊt keo tô: Nãi chung liÒu cao th× hiÖu suÊt xö lÝ cao (Cheng, et al., 1994; Edwards, 1994; Gulledge & O’Conner, 1973; Hering et al. (1996)). Víi As(III) sù phô thuéc vµo nång ®é lµ rÊt m¹nh nh­ng As(V) phô thuéc yÕu h¬n. Víi As(V) liÒu phÌn Fe thÊp (<20 mg/L) còng ®ñ nh­ng Al cÇn liÒu cao h¬n (40 mg/L) sÏ ®¹t hiÖu suÊt trªn 90% (Edwards (1994)). ¶nh h­ëng pH: pH tèi ­u ®èi víi phÌn s¾t lµ 5-8, phÌn nh«m lµ 5-7 (Sorg & Logsdon (1978)). Khi nång ®é chÊt keo tô cao, ë pH=7,6 hoÆc thÊp h¬n c¶ hai lo¹i muèi ®Òu lo¹i As(V) tèt nh­ nhau. Tuy nhiªn khi pH > 7,6 th× phÌn s¾t (10 mg/L) ®¹t hiÖu suÊt 87% trong khi phÌn nh«m (20 mg/L) chØ ®¹t 67% (Edwards (1994)). §èi víi As(III) th× phÌn s¾t tèt h¬n nh«m nhiÒu. ¶nh h­ëng nång ®é As(III)/As(V) ban ®Çu: Víi As(V) hµm l­îng 100-1000 mg/L ë pH tèi ­u th× 30 mg/L c¶ phÌn nh«m lÉn s¾t ®Òu ®¹t hiÖu xuÊt > 95% (Logsdon et al. (1974)). Trªn 1000 mg/L th× hiÖu suÊt gi¶m khi nång ®é ®Çu t¨ng. Víi As(III) hµm l­îng lín h¬n 100 mg/L c¶ phÌn nh«m lÉn s¾t ë liÒu l­îng 30 mg/L ®Òu kh«ng h¹ ®­îc xuèng d­íi 50 mg/L. Trong c¶ hai tr­êng hîp khi t¨ng liÒu l­îng phÌn tíi 60-100 mg/L th× hiÖu qu¶ xö lÝ t¨ng. ¶nh h­ëng c¸c chÊt tan v« c¬: C¸c chÊt tan v« c¬ cã tiÒm n¨ng c¹nh tranh hÊp phô víi c¸c h¹t asen. Khi nång ®é phÌn s¾t lµ 4,9 mg/L, ë pH nhá h¬n 7, khi cã mÆt c¸c ion c¹nh tranh lµ Ca2+ vµ SO42- th× ion sulph¸t gi¶m m¹nh hiÖu xuÊt xö lÝ As(III) nh­ng l¹i h¬i t¨ng ®èi víi As(V). Khi pH t¨ng th× hiÖu xuÊt xö lÝ As(V) t¨ng khi cã mÆt Ca (Hering et al. (1996)). Ưu điểm – nhược điểm của phương pháp keo tụ Ưu điểm + Đơn giản, hiệu quả để loại bỏ arsen ra khỏi nước. Nhược điểm + Làm giảm đáng kể ñộ pH, phải dùng vôi để hiệu chỉnh lại độ pH dẫn ñến chi phí sản xuất tăng. +Khi quá liều lượng cần thiết thì hiện tượng keo tụ bị phá hủy làm nước đục trở lại +Ngoài ra đối với phèn gốc sunfat có thể làm tăng lượng SO42- trong nước thải sau xử lí là loại có độc tính đối với vi sinh vật. 2.2 Keo tô t¨ng c­êng KÜ thuËt nµy th­êng ®­îc dïng khi cÇn gi¶m nång ®é c¸c chÊt h÷u c¬ nh»m tr¸nh sù t¹o thµnh c¸c s¶n phÈm c¬ clo khi s¸t trïng b»ng clo, nh­ng nã còng lµ mét gi¶i ph¸p tèt ®Ó xö lÝ asen. Khi t¨ng nång ®é FeCl3 hoÆc phÌn nh«m lªn 10-30 mg/L, gi¶m pH xuèng 5,5 (Cheng et al. (1994)) nhËn thÊy r»ng As(V) xö lÝ ®­îc trªn 90% ®Æc biÖt ®èi víi s¾t, phÌn nh«m kÐm h¬n. Víi nång ®é As(V) ®Çu b»ng 5 mg/L chØ cÇn 10 mg/L FeCl3 (kh«ng chØnh pH) ®Ó ®¹t hiÖu suÊt 96% trong khi phÌn nh«m chØ ®¹t 90%. NÕu h¹ pH th× phÌn nh«m t¨ng hiÖu qu¶. §èi víi s¾t th× trong kho¶ng pH = 5,5-7 yÕu tè pH Ýt ¶nh h­ëng. 2.3 ¤xy ho¸ s¾t, Mangan. §©y lµ qu¸ tr×nh phæ biÕn khi xö lÝ n­íc ngÇm. Theo (Edwards, 1994) khi xö lÝ 2 mg Fe/L ®¹t ®­îc 92,5% hiÖu xuÊt xö lÝ As(V) víi nång ®é ®Çu lµ 10 mg/L. NÕu nång ®é s¾t lµ 1 mg/L còng ®¹t ®­îc hiÖu suÊt xö lÝ As(V) víi nång ®é ®Çu 22 mg/L là 83%. Tuy nhiªn trong qu¸ tr×nh «xy ho¸ mangan th× hiÖu qu¶ kÐm h¬n. VÝ dô, «xy ho¸ 3 mg/L mangan khi cã mÆt 12,5 mg/L As(V) chØ xö lÝ ®­îc 69%. Ở n­íc ngoµi vµ mét sè vïng ë VN ng­êi ta sö dông c¸t xanh ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh läc - «xy ho¸ mangan. C¸t xanh lµ mét lo¹i kho¸ng vËt cã tªn lµ glauconite chøa nhiÒu s¾t, cã mµu xanh. Khi sö dông nã ph¶i ®­îc ho¹t ho¸ b»ng thuèc tÝm KMnO4, kÕt qu¶ lµ sÏ t¹o ra líp phñ b»ng MnO2. HiÖu qu¶ xö lÝ As(III) lµ do mét lo¹t qu¸ tr×nh: As(III) hÊp phô lªn bÒ mÆt «xit/hy®roxit Mn (vµo vÞ trÝ –OH hoÆc H2O), khi ®ã nã sÏ bÞ Mn4+ «xy ho¸ thµnh As(V) cßn b¶n th©n Mn4+ biÕn thµnh Mn3+ rÊt dÔ bÞ «xy ho¸ ng­îc l¹i ®Ó lÆp l¹i chu tr×nh, hoÆc thµnh Mn2+ tan vµo n­íc. As(V) h×nh thµnh cã kh¶ n¨ng hÊp phô m¹nh h¬n nhiÒu so víi As(III) nªn bÞ c¸t gi÷ l¹i. Sè liÖu cña (Subramanian, et al., 1997) cho thÊy cã sù t­¬ng quan gi÷a l­îng s¾t cã trong n­íc ban ®Çu vµ kh¶ n¨ng xö lÝ asen. Khi tû lÖ Fe/As t¨ng tõ 0 ®Õn 20, ë nång ®é As(III) ban ®Çu lµ 200 mg/L, nång ®é sulph¸t = 366 mg/L, TDS = 321 mg/L th× hiÖu suÊt xö lÝ As t¨ng tõ 41 ®Õn h¬n 80%. 2.4 EC EC được gián tiếp sử dụng để xử lý Asen.Phương pháp EC xử lý rác hữu cơ và tẩy trùng nước thải.Trong phương pháp EC ,sự oxy hóa , hình thành hydroxyt kim loại, đồng thời xảy ra sự động tụ. Trong phương pháp EC , pin điện phân được sử dụng. Gồm cả cực âm và dương ,nơi xày ra phản ứng oxy hóa và khử riêng rẽ. Trong cực dương, xảy ra các phản ứng oxy hóa dưới đây : Me1( không hòa tan được ) = Me1m+ ( hòa tan được ) + Me- (9a) 4OH- = 2H2O + O2 +4e (9b) 2Cl- = Cl2 + 2e- (9c) Me1 là kim loại trong cực dương và nó có thể thay thế kim loại như : sắt , nhôm. Điện cực kim loại đi vào trong phản ứng, mất đi dòng điện tích trong điện cực. Trong cực âm ,xày ra phản ứng khử như sau : 2H+ + 2e = H2 (g) (10) Phương pháp EC có thể xuất hiện sự oxy hóa của cực dương và sự phát hiện ở đúng chỗ của nó là hydroxyt kim loại và oxit kim loại chẳng hạn như oxid sắt ngậm nước và nhôm hydroxyt. Cơ chế cắt bỏ của As(III) có thể bị oxy hóa thành As(V). Cả hai dạng đều bị cắt bỏ bởi sự đông lại của hydroxide kim loại và sự hút bám của oxide kimloại. Ba loại vật liệu làm điện cực là sắt ,nhôm và titan, có thể được sử dụng để loại bỏ arsenite và arsenate. Một nghiên cứu cho thấy rằng điện cực sắt làm sự loại bỏ arsenic tốt nhất ,cuối cùng là sự cô cạn arsenic với nồng độ ít hơn 10ppb. Dãy mật độ dòng điện 0.65- 1.53 mA/cm2 , kết quả mật độ dòng điện cao hơn trong sự loại bỏ arsenic nhanh hơn.Sự loại bỏ As(III) gián tiếp bởi EC tốt hơn bởi sự đông lại hóa học, mặc dù sự xử lý As(V) bởi 2 cách trong thực tế hầu như giống nhau. Sự cải tiến bởi EC chắc chắn do sự khử của As(III) thành As(V). 2.5. Sự hấp phụ Sự hấp phụ có thể giữ nồng độ asen để đưa đến chất hấp thụ khác. Quá trình này được nghiên cứu khá rộng và đưa ra những lợi ích quan trọng từ ngành công nghiệp. Quy trình hoạt động và phục hồi nguồn nước thải.Các lò phản ứng hoạt động theo giai đoạn hoặc diễn ra liên tục. khi chúng hoạt động, tạo hỗn hợp,hoặc các lò phản ứng nhiệt. Các chất hút bám được sử dụng cho xử lý Asen hoặc từ các chất hữu cơ như cacbon hoạt tính hoặc các chất vô cơ như ôxit sắt.2.5.1. Than hoạt tính  Các nguyên tố quan trọng trong các nguyên tử cacbon hoạt tính là carbon, oxy, hydro, nitơ, và phốt pho.Cacbon hoạt tính thường được các chất hút bám bởi có mặt của sulfua, cấu trúc microporous, khả năng hấp thụ cao đối với các chất khí, và phản ứng bề mặt càng cao. Sự hấp phụ của các anion như asen phụ thuộc nhiều vào các thuộc tính hóa học của các nguyên tử cacbon và hóa học các giải pháp. Chỉ có một số ảnh hưởng đến hấp phụ Asen trong nguồn cacbon. Hấp thụ asen khoảng 1-4 mg-As/g-carbon.Hàm lượng tro cao hơn trong nguyên tử cácbon, tăng cường hấp phụ. pH là quan trọng và mức tối ưu hấp phụ đạt được ở pH 5,0-6,0. PH thấp hơn hoặc cao hơn làm giảm sự hấp thu asen. Cacbon hoạt tính được tạo ra từ các nguồn khác nhau. Sự hấp phụ khả năng cho As (V) được tạo ra ở mức thấp thứ tự giảm dần của than hoạt tính từ than đá> than từ vỏ dừa> than gỗ.Sự tồn tại của các anion cũng ảnh hưởng đến hấp phụ Asen(V) như: ClO4 -,SO42-,NO3 -,Cl-,Darco cacbon cho thấy tốt hơn As (V) loại bỏ các khả năng mặc dù thương hiệu Nuchar và Filtrasorb được phổ biến rất ít.Sự hấp phụ của asen bằng than hoạt tính là khá nhanh. Nó có thể đạt được trạng thái cân bằng trong vòng 3-6 h. Hình thành mô hình bề mặt phức tạp có thể được sử dụng để mô tả asen hút bám vào các nguyên tử cacbon hoạt tính.Các mô hình này dựa trên giả thiết cho rằng các nhóm chức năng hữu cơ trong nguyên tử cacbon có thể được xử lý như là một quá trình tổng quát về phản ứng hình thành acid và phức giữa Asen và axit xảy ra.Trong thương mại, cacbon hoạt tính không phù hợp cho hấp phụ của hợp chất của arsenic. Vì vậy được thay thế cho các phản ứng hấp thụ.thay đổi bằng cách xử lý bề mặt hoặc ngâm ẩm các oxit kim loại. đã phát triển một kỹ thuật ngâm ẩm than hoạt tính. Oxit sắt được sử dụng cho việc sửa đổi để hấp thụ asen có khả năng tốt. Carbon cần thay đổi tốt hơn nhiều so với cacbon trong thương mại. Ví dụ ở pH 5.5 và với một liều lượng từ 0.2 g / L, Asen hiệu quả loại bỏ Fe biến đổi carbon và carbon thương mại tương ứng là 100%, và 5%, khi V ban đầu là 1 mg / L.2.5.2. Nhôm hoạt tính Nhôm hoạt tính (AA) là một dạng hạt của oxit nhôm trên diện tích bề mặt. Sự hút bám sẵn có các ở oxid. AA là thường được xử lý thông qua việc khử nước của Al (OH)3 ở nhiệt độ cao và bao gồm các chất vô định hình và γ-nhôm oxit . Các cơ chế loại bỏ asen tương tự như cơ sở trao đổi ion , và thường được gọi chung là "hấp phụ," mặc dù trao đổi ion là thuật ngữ kỹ thuật thích hợp hơn .AA được sử dụng chủ yếu trong các lò phản ứng cố định để loại bỏ các chất gây ô nhiễm như fluoride, asen, selen, các chất trong tự nhiên và chất hữu cơ. Để loại bỏ các chất gây ô nhiễm, nước cấp được liên tục thông qua một hoặc nhiều AA.Khi các chất hấp phụ đã có sẵn, AA có thể được tạo ra với một cơ sở vững mạnh,bazo mạnh chẳng hạn như NaOH hoặc được xử lý dễ dàng. Các yếu tố như quá trình oxy hóa Asen, pH, các ion cạnh tranh, và tốc độ dòng chảy cũng ảnh hưởng đến loại bỏ asen. Trong thời gian xử lý ,xử lý nhôm là quan trọng trong hoạt động.Sau khi nó được sử dụng, AA phải được thay thế và AA chỉ tiêu phải vượt qua Độc tính trong Đặc tính lọc Thủ tục của EPA Hoa Kỳ để được xử lý như nguồn thải. ảnh hưởng của pH pH=8,2 lµ ®iÓm ®¼ng ®iÖn nghÜa lµ ë ®ã AA kh«ng tÝch ®iÖn, trªn ®ã sÏ tÝch ®iÖn ©m (do hÊp phô OH) vµ d­íi ®ã sÏ tÝch ®iÖn d­¬ng (do hÊp phô H+). Nh­ vËy ®èi víi c¸c anion, VÝ dô: asenat pH d­íi 8,2 sÏ hÊp phô m¹nh. Tuy nhiªn vÉn cã mét sè c«ng tr×nh cho r»ng pH tèi ­u lµ 5,5-6,0. KÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy khi h¹ pH tõ 7,5 tíi 6 cã thÓ t¨ng l­îng n­íc xö lÝ ®­îc tõ 2 ®Õn 12 lÇn. T­¬ng tù khi pH t¨ng tõ 6,0 ®Õn 9,0 th× kh¶ n¨ng hÊp phô As(V) cña AA bÞ mÊt khả năng hấp thụ khoảng 2-8 mg/g. ảnh hưởng của trạng thái oxy hóa của Asen: As(V) hÊp phô tèt h¬n (III). T¹i pH6,0 (Frank et al., 1986) ®· thö víi läc hai lo¹i asen trong n­íc th« cã cïng nång ®é lµ 100 mg/L. Cét läc As(V) cho kÕt qu¶ 23.400 thÓ tÝch cã nång ®é d­íi 50 mg/L, trong khi cét läc As(III) chØ läc ®­îc 300 thÓ tÝch AA được coi là một trong các lựa chọn để xử lý cho asen EPA Mỹ Chi phí của nó là khoảng một phần ba của hydroxit sắt hạt. Xử lý nước 1 triệu gal/d đòi hỏi phải có khoảng 1 triệu USD trong nguồn vốn và 200,000-250,000 USD hàng năm cho hoạt động và chi phí bảo trì ¶nh h­ëng cña c¸c ion c¹nh tranh: Giống như bất kỳ các quá trình trao đổi ion khác, AA quá trình tạo ra một số ion. Tuy nhiên, thứ tự ưu tiên có thể khác nhau từ các loại nhựa IX.AA tạo ra có ưu thế về Asen cao hơn các ion cạnh tranh trong nước (bao gồm cả sulfate). Hơn nữa, các trình tự chọn lọc được thể hiện như sau, AA ưu tiên hấp phụ SO42- >NO3- >HAsO42- >NO2- >Cl- >H2AsO4- >HCO3- ¶nh h­ëng cña thêi gian tiÕp xóc: ThÝ nghiÖm víi n­íc hå Washington (Benjamin et al. 1998) ë pH7,0 víi thêi gian tiÕp xóc t¨ng dÇn tõ 2,5 tíi 15 phót cho thÊy 2000 thÓ tÝch n­íc läc cã nång ®é asen < 5 mg/L, thêi gian tiÕp xóc t¨ng chØ t¨ng nhÑ l­îng asen bÞ hÊp phô. ¶nh h­ëng cña t¸i sinh: §Ó t¸i sinh AA cÇn dung dÞch kiÒm ®Æc (NaOH 4%), thÓ tÝch dÞch t¸i sinh ph¶i gÊp vµi lÇn thÓ tÝch vËt liÖu läc. Sau kiÒm ph¶i trung hoµ b»ng dÞch H2SO4 2%. Sau khi t¸i sinh AA gi¶m hiÖu qu¶, ®Æc biÖt sau hai lÇn t¸i sinh. HiÖu øng thø cÊp: AA cã thÓ thay ®æi tÝnh chÊt n­íc. Khi ph¶i hiÖu chØnh pH ®Ó ®¹t pH 6 tèi ­u n­íc ra sÏ cã pH nhá, do ®ã cÇn t¨ng pH ®Ó kiÓm so¸t ¨n mßn hÖ ph©n phèi. §Ó ®¬n gi¶n ho¸, ®èi víi c¸c hÖ nhá ®«i khi ng­êi ta lµm viÖc ë pH cao. VÝ dô cã hai tr¹m ®· lµm viÖc kiÓu nµy ®­îc nghiªn cøu khi ®ã thêi gian lµm viÖc cña cét läc hÊp phô sÏ ng¾n h¬n. Silica, c¸c h¹t SS, vi khuÈn cã thÓ g©y t¾c, cÇn röa ng­îc ®Þnh k×. 2.5.3 Oxit Sắt và Hydroxit Sắt Oxit Sắt và Hydroxit Sắt loại bỏ Asen rất hiệu quả. Hydroxit Sắt vô định hình, Oxit Sắt ngậm nước (HFO), và FeOOH vô định hình luôn luôn xuất hiện trong văn học có khả năng hấp phụ cao hơn nhiều so với các chất hút bám khác.FeOOH vô định hình có thể được tạo ra bởi cách cho muối Fe(III) (ví dụ FeCl3 and Fe[NO3]3)tác dụngvới dung dịch có tính chất ăn mòn theo phản ứng: Fe3++3OH- àFeOOH + H2O Sau khi sấy, thu được bột FeOOH vô định hình.Nó có thể được tiếp tục chuyển đổi sang quặng sắt loại goethite (α -FeOOH) và / hoặc hematit (α-Fe2O3). pH là một yếu tố rất quan trọng trong hấp thụ Asen.Hấp phụ asenit tăng từ pH = 4 và đạt giá trị tối đa tại pH =7.0 và sau đó bắt đầu giảm (50).Hình 13 cho thấy khả năng hấp thụ tối đa cũng như vai trò của pH Nhưạ cây có chứa MnO2 được báo cáo sử dụng để hấp thụ asen từ vùng biển.Một nghiên cứu cho thấy oxit kim loại này có khả năng hấp phụ cao hơn so với oxit sắt.Công suất hấp thụ tối đa có thể cao đến 60 mg-As/g.MnO2 là một chất oxy hóa tốt, nó có thể oxy hóa As(III) thành As (V), và cả hai hợp chất Asen này được hấp thụ vào oxit.Oxit sắt có thể được phủ lên bề mặt của cát để loại bỏ cả asenitvà arsenate. As (V) hấp thụ nhanh hơn nhiều so vớiAs(III). Sulfatvà chloride không ảnh hưởng đến việc loại bỏ As (V).Tuy nhiên, chất hữu cơ có thể tạo ra sự cạnh tranh trong sự hấp thụ Asen.Sự hiện diện của 4 mg / L TOC làm giảm khả năng hấp thụ Asen (V) khoảng 50%.Oxit kim loại có thể được ngâm tẩm trong Cacbon hoạt tính,polymer và các vật liệu sinh học cho việc loại bỏ asen tăng cường.Ghimire et al. (56) đã sử dụng cách tiếp cận sự phosphoryl hóa để làm giảm lượng cellulose và chất thải cam.Các chất hấp thụ tiếp tục chứa sắt.Nó đã được báo cáo rằng khả năng hấp thụ tối đa 68 mg/g cho cả hai muối arsenate và asenit được hình thành bởi các chất hấp thụ chứa sắt.Để hấp thụ hoàn toàn thì cần khoảng thời gian tiếp xúc là 20 giờ.Dambies et al. (57) đã sử dụng molybdat để làm giảm hạt gel chitosan cho việc loại bỏ asen.Họ phát hiện ra rằng các chất hấp thụ cải tiến có khả năng hấp thụ asen ra khỏi dung dịch nước một cách đáng kể. Khả năng hấp thụ là 230 mg/g và 70 mg/g tương ứng lần lượt là As (V) và As (III) Hình13.Sự hấp phụ của As (V) cũng như vai trò của pH.Hydroxit sắt vô định hình được sử dụng Gần đây,một số chất hấp thụ sắt độc quyền đã được phát triển.Dạng hydroxit sắt đang được sử dụng trong các hệ thống quy mô ở Đức, và các vật liệu đơn giản đã được phát triển ở cả Canada và Hoa Kỳ (58-60).Nhìn chung những vật liệu này có hiệu quả và khả năng loại bỏ cao. Hệ thống loại bỏ asen có quy mô thương mại đầu tiên tại Hoa Kỳ đã được thành lập ở Phoenix, Arizona bằng hệ thống lọc US trong năm 2003 (60).Cũng giống như nhiều cộng đồng ở sa mạc phíaTây Nam, nguồn nước của Phoenix cũng có nồng độ asen vượt quá 10 ppb. Quy mô nghiên cứu “The bench and pilot”được thực hiện để loại bỏ asen. AA, trao đổi ion, hệ thống hỗ trợ vi lọc và các chất hấp thụ đã được kiểm nghiệm. Công nghệ hấp phụ hydroxit sắt dạng hạt (GFH ™) được phát triển bởi Bộ lọc US, cuối cùng lựa chọn dựa trên việc xem xét chi phí, dễ dàng hoạt động, thấp hơn yêu cầu của nhà điều hành và giảm phát sinh chất thải. ™ GFH có tác dụng như là một cột đất cố định và được cài đặt hai áp lực mạnh có đường kính 14-ft với mục đích tạor a một giai đoạn bơm duy nhất cho hệ thống xử lí.Đơn giản hóa hoạt động là một lợi ích quan trọng của hệ thống, sẽ hoạt động mà không cần phải cho chất hoạt hóa hoặc điều chỉnh pH.Sau một năm hoạt động kể từ năm 2003, hơn 35.000 dung tích đã thông qua các ™ GFH với một nồng độ asen ở dòng nước thải ra ít hơn so với nồng độ phát hiện.Ngoài ra,không rửa ngượcquá trình dựa trên sự tích tụ headlosstrong thời gian này. Ưu điểm – nhược điểm Ưu điểm + Hấp phụ là phương pháp ñược áp dụng phổ biến trên thế giới ngay cả ở qui mô công nghiệp và qui mô hộ gia ñình. Trong các phương pháp xử lý trên thì hấp phụ là phương pháp kinh tế hơn hẳn vì có thể tái sinh lại vật liệu hấp phụ. +Việc xử lý đễ dàng và an toàn +Bên cạnh việc sử dụng các vật liệu hấp phụ Arsen truyền thống như trên, trên thế giới hiện nay đã và đang phát triển các vật liệu lọc có kích thước nôn nhằm tăng diện tích bề mặt, độ rỗng xốp của vật liệu từ đó làm tăng khả năng xử lý arsen trong nước Nhược điểm: phức tạp trong việc rửa vật liệu hấp phụ, tốn tiền thay ñổi vật liệu lọc sau một thời gian 2.5.4 Vật liệu sinh học “Biosorption by cheap”hay còn gọi là phương pháp dùng vật liệu sinh học nguồn gốc tư nhiên(biomaterial) giá rẻ trong việc loại bỏ chất asen. Khả năng hấp thụ tương đương với carbon hoạt tính. Ví dụ, chitosan có thể hấp thụ As(III) với hiệu suất 6.2 mg/g Chitin và chitosan. Braconnot đầu tiên mô tả chitin năm 1811, khi cô lập một chất mà ông gọi là "fungine" từ nấm. Khoa học đầu tiên biết đến đến chitin được lấy từ tiếng Hy Lạp "fungine", có nghĩa là một "Chiton", vật liệu thu được từ elytra của bọ cánh cứng. Chitin là chất dễ xảy ra nhất với polymer carbohydrate tự nhiên bên cạnh cellulose. Chitin là một dẫn xuất polysaccharide unbranched của cellulose, nơi mà các nhóm hydroxyl C2 đã được thay thế bằng nhóm amino acetyl - NHCOCH3. Chitin được tìm thấy trong bộ xương ngoài của động vật có vỏ giáp xác, tôm, cua, côn trùng, vv.2-deoxy-2 (acetyl-amino) glucose là đơn vị chính trong chuỗi polymer. Các đơn vị này được kết nối bởi (1 → 4) glycosiddic hình thành chuỗi dài tuyến tính với mức độ trùng hợp2000-4000. Chitosan có nguồn gốc từ chitin bởi deacetylation của chitin bằng cách sử dụng kiềm ở nhiệt độ cao. Chitin lần đầu tiên được chế biến từ vỏ giáp xác ở chi phí thấp bằng cách loại bỏ các thành phần khác, như canxi, protein, bằng cách xử lý với các axit và chất kiềm. Chitin và chitosan là chất hút bám tự nhiên rất tốt [333-335] với selectivities cao do các lý do sau đây:(1) Một số lượng lớn của các nhóm hydroxyl và amino cho chitosan hydrophilicity cao.(2) Tiểu nhóm amin cung cấp cho phản ứng cao.(3) Các chuỗi polymer của chitosan cung cấp phù hợp hình dạng, loại bỏ hiệu quả với các ion kim loại.Các cấu trúc hóa học của chitin và chitosan được trình bày trong hình. 5. Asen và kim loại hấp phụ ion khác trên chitosan, chitin và sinh khối từ Rhizopus oryzae đã được nghiên cứu Mcafee et al. [333].Loại bỏ asen từ nước uống bị ô nhiễm cũng đã được nghiên cứu trên một hỗn hợp chitosan / chitin [334].  Khả năng loại bỏ của các hỗn hợp ở pH 7.0 là 0,13 equiv. As / g (Bảng 5). Dambies et al.[335] nghiên cứu sorption As (V) molybdat hạt gel chitosan.Khả năng sorption của chitosan đối với asen (V) đã được tăng lên bởi sự thẩm thấu với molybdat. Các pH tối ưu cho sự hấp thu asen ~ pH 3. Hấp thu Asen được theo sau bởi việc hoạt động của molybdenum. Điều này có thể được giảm tiền xử lý với axit photphoric để loại bỏ các phần không ổn của molybdenum. Công suất Hấp thu trên tải molybdenum, gần 200 mg As g-1 Mo.Chất hấp thu tái sinh bởi axit photphoric giải hấp.  hấp thu / giải hấp được thực hiện ba chu kỳ với giảm khả năng sorption.Chitosan bột có nguồn gốc từ vỏ tôm, được chuyển đổi thành dạng hạt và được sử dụng để loại bỏ As (III) và As (V) ra khỏi nước trong cả hai và các hoạt động liên tục [336]. Hơn nữa, nước thải chứa arsen thải từ chế tạo GaAs cũng đã được xử lý trong một hoạt động liên tục. Giá trị pH tối ưu cho việc loại bỏ As (III) và As (V) ~ 5. Sự hấp phụ rất tố tại 1,83 và 1,94 mg As / g hạt As (III) và As (V), tương ứng, đã thu được. Ion cùng tồn tại dưới đây 50 mg / L không ảnh hưởng đến loại bỏ asen. Biomaterial không loại bỏ được As(III) trong nước. Sự suy yếu hóa chất cũng được thừa nhận là 1 cách tăng cường khả năng loại bỏ asen. Loukidou và các đồng nghiệp đã báo cáo rằng các chất hoạt động bề mặt và cation điện phân được sử dụng để giảm bớt Penicillium chrysogenum. Các chất làm giảm này được phát hiện là có hiệu quả tương đối trong việc loại bỏ asen nồng độ thấp.Quá trình này bị ảnh hưởng nhiều bởi pH và phương pháp làm giảm. Ở pH 3.0, năng suất loại bỏ của các chất làm giảm này là 37 mg/g for HDTMA-Br-modified Mycan biomaterial, 56 mg/g for Magnafloc-modified biomaterial, and 33 mg/g Dodecylamine-modified biomaterial. 2.6 Trao đổi ion Trao đổi ion là 1 công nghệ phổ biến trong việc loại bỏ asen. Cả các chất tổng hợp và tự nhiên đều có thể được sử dụng; chất tổng hợp thường được chọn hơn để hấp thụ chất gây nhiễm (63-72). Các thông số chất lượng trong nước như pH, cạnh tranh ions, các chất nhân tạo, alkal, và nồng độ asen đầu vào nên được xem xét trong việc áp ứng dụng vào chu trình trao đổi ion. Những nhân tố khác bao gồm ái lực của các chất tổng hợp đối với các chất ô nhiễm, các chất cải taọ được sử dụng, và điều kiện loại bỏ các chất nhân tạo, ảnh hưởng chất lượng của nước lần 2, và thiết kế hoạt động của chất ô nhiễm. Tiêu biếu là những chất tổng hợp trao đổi ion và mang tính baz mạnh được sử dụng trong việc loại bỏ asen. Các chất này có xu hướng hiệu quả cao trong 1 khoảng pH rộng hơn các chất tổng hợp nhưng tính baz yếu. Vài nghiên cứu đã cho thấy 1 số hợp chất sulfat tổng hợp có xu hướng hiệu quả hơn các hợp chất nitrat tương ứng trong loại bỏ asen. Sự có mặt của Fe(III) trong nước thải đầu vào có thể ảnh hưởng đến việc loại bỏ asen. Khi có mặt sắt, asen có thể hình thành phức với hidroxit sắt.Các chất trao đổi ion tổng hợp sẽ không thể loại bỏ được phức này, và vì vậy asen không hoàn toàn bị loại bỏ. Những nguồn nước với nồng độ Fe(III) cao sẽ được xử lý bằng 1 công nghệ khác. Wang, kurylko, và Wang đã phát triển 1 chu trình trao đổi ion liên tục trong hỗn hợp nước cái cho việc loại bỏ các chất ô nhiễm dạng ion bao gồm asen trong đó. Gần đây Wang cũng đã phát triển 1 hệ thống như trên nhưng có sử dụng từ tính. C¸c yÕu tè ¶nh h­ëng tíi hiÖu qu¶ xö lÝ: ¶nh h­ëng cña pH VËt liÖu trao ®æi ion ®Ó läc asen th­êng lµ nhùa trao ®æi anion tæng hîp chøa ion gèc lµ Cl-. Chóng ho¹t ®éng tèt ë pH =8-9 nÕu lµ nhùa baz¬ m¹nh, mÆc dï vïng pH ®­îc x¸c ®Þnh cho lo¹i nhùa nµy lµ 6,5-9. Trong xö lÝ asen, nhùa trao ®æi lo¹i baz¬ amnhj lµ thÝch hîp. So víi lo¹i baz¬ yÕu vïng pH tèi ­u cña baz¬ m¹nh réng h¬n nªn dÔ sö dông h¬n. ¶nh h­ëng cña c¸c ion c¹nh tranh Sù hÊp phô c¹nh tranh tõ phÝa c¸c ion cã trong n­íc th« sÏ x¸c ®Þnh tÝnh kinh tÕ cña qu¸ tr×nh. NÕu c¹nh tranh qu¸ m¹nh, sè BV n­íc läc hiÖu qu¶ gi¶m m¹nh, tÇn suÊt t¸i sinh t¨ng lµm t¨ng chi phÝ vËn hµnh. Víi nhùa baz¬ m¹nh ta cã d·y hÊp phô ­u tiªn tõ tr¸i sang ph¶i nh­ sau: HCrO4- > CrO42- > ClO4- > SeO42- > SO42- > Br- > HPO42-, HAsO42-, SeO32-, CO32- > NO3- > NO2- > Cl- > H2PO4-, H2AsO4-, HCO3- > OH- > CH3COO- > F- NÕu chØ tÝnh nh÷ng anion phæ biÕn trong n­íc ta cã d·y rót gän sau: SO42- > HPO42-, HAsO42- > NO3- > Cl- > H2PO4-, H2AsO4-, HCO3- Nh­ vËy nh÷ng ion ®øng bªn tr¸i HAsO42- lµ c¸c ion c¹nh tranh lµm gi¶m hiÖu qu¶ hÊp phô ®èi víi asen nhÊt. ¶nh h­ëng cña lo¹i nhùa trao ®æi ion Nh­ ®· nªu nhùa lo¹i baz¬ m¹nh tuy tèt nh­ng vÉn ­u tiªn sulph¸t vµ ë møc ®é nhÊt ®Þnh clorua. Sù nghiªn cøu c¸c lo¹i nhùa chän läc theo ion cÇn xö lÝ høa hÑn nh÷ng øng dông tin cËy h¬n cña ph­¬ng ph¸p nµy. 2.6.1.Nhựa trao đổi cation.a. Nhựa Ce (IV). PHA và IDA (Amberlite IRC718) polyme chelating đã được kết hợp với clorua xeri (IV) tại pH 5,65 và 6. Ce (IV)-Amberlite IRC-718 loại bỏ 99% As (V) từ một dung dịch chứa 374,5 ppm tại pH 3,25, trong khi Ce (IV)-PHA loại bỏ chỉ có 81% ở pH 2,75.b. Nhựa Cu (II). Cu (II) sorbents được tạo ra bởi hai loại nhựa thương mại có sẵn, Amberlite IRC-718 và nhóm amoni pyridyl / ammonium bậc ba (Dowex 2N), Ramana và Sengupta [304].  Đồng được nạp trong khoảng là 0,85 và1,6 mmol / g. Cu (II)-Dowex 2N loại bỏ As (V) khi có mặt của 250 mg SO42- / L ở pH 8,5khi đó Amerlite IRA-900 không hiệu quả.c. Nhựa Fe (III). Hấp phụ của As (III) và As (V) nhựa sắt (III) có chứa lysine-N, N-diacetic nhóm axit chức năng (Fe-LDA) đã được nghiên cứu [305]. Asen (V) đã được hấp thụ mạnh mẽ tại pH 2-4, trong khi Asen (III) hấp thụ giữa pH 8 và 10. Langmuir sorption hấp thụ tối đa 0,74 mmol / g As (V) ở pH 3.5 và 0,84 mmol / g As (III) ở pH 9.0 đã thu được (Bảng 5). Cả hai As (III) và As (V) số lượng thu hồi từ nhựa với 0,1 mol / L sodium hydroxide. Trong quá trình tái sinh, 98% ion asenit và arsenate trong dung dịch nước tại pH 9,8-10,5 và 7,5-9,0. Arsenate cũng đã được loại bỏ bằng cách kết tủa ở độ pH dưới 6,5 do giải thể yttriumcacbonat. As (III) và As (V) hấp phụ tăng theo nhiệt độ. Anion chẳng hạn như Cl-, Br-, I-, NO3 - và SO4 2 – không gây ảnh hưởng. Cơ chế hấp phụ trên bề mặt vật liệu và phối tử yttrium cacbonat định hướng.g. Nhựa Zr (IV). Suzuki et al. nạp một loại nhựa xốp cao phân tử (sấy khô Amberlite XAD-7) với đơn oxit hoặc khối zirconium ngậm nước bằng cách kết hợp ZrOCl2 • 8H2 O vào các chỗ trống của các hạt polymer hình cầu bằng hydroly sis và xử lý thuỷ nhiệt của muối zirconium. Zirconium oxide ngậm nước lắng đọng bên trong khe hở có đường kính lớn hơn. Khả năng hấp phụ và hệ số phân phối cho As (III) và As (V) đã được xác định bởi hàng loạt cách thức(Bảng 5).  zirconium oxide ngậm nước tải nhựa hấp phụ As (V) mạnh mẽkhi dung dịch có tính axit nhẹ tại pH trung tính trong khi As (III) hấp phụ tại pH ~ 9-10.Nhựa Zr đã được tái sinh bằng cách xử lý các cột với 1 M NaOH sau đó điều hòa với dung dịch đệm acetate 0,2 M. Số lượng zirconium ngấm là không đáng kể trong quá trình hấp thụ và tái sinh. Cột được sử dụng nhiều lần. Sự hấp phụ của Se (VI), Se (IV), (IIII), As (V), và các dẫn xuất methyl của As (V) vào các hạt polymer xốp được nạp với oxit zirconi đơn ngậm nước (Zr-oxit) cũng đã được báo cáo bởi Suzuki et al. [315]. As (III) và As (V) đã được loại bỏ bởi một loại nhựa xốp hình cầu nạp với oxit zirconi đơn ngậm nước.Balaji et al. nghiên cứu loại bỏ As (V) và As (III) bằng cách sử dụng một zirconium(IV) nạp nhựa với lysine-N, N nhóm axit diacetic . Chelating nhựa tổng hợp lysine-N, N axit diacetic (LDA) được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp mô tả bởi Yokoyama và cộng sự. Giới thiệu về LDAđó là polystyrene được thực hiện dưới bầu không khí có chứa nhiều N2 với hạt polystyrene sulfomethylated, được chuẩn bị bằng nhựa polystyrene chloromethyl và dimethyl sulfide. Ion Arsenate hấp thụ mạnh mẽ trong phạm vi pH 2-5, trong khi asenit đã được hấp thụ từ pH 7 và 10.5. Sorption xảy ra bởi complexation arsenate hay asenit Zr lysine-N, N nhóm axit diacetic.Langmuir hấp phụ 0,656 mmol / g As (V) ở pH 4.0 và 1,184 mmol / g As (III) ở pH 9.0 đã được báo cáo (Bảng 5). Tái sinh sau khi As (V) hấp phụ bằng cách sử dụng 1 M NaOH. Sáu chu kỳ hấp phụ / giải hấp được thực hiện mà không làm giảm đáng kể trong việc thực hiện hấp thu. Hấp phụ As (V) nhiều hơn so As (III), do nhanh hơn As (V) chống lại As (III) động học. Các ion cùng tồn tại ảnh hưởng đến các sorption As (V) và As (III).Zirconium (Zr) đã được tải trên một hấp thụ đó là axit phosphoric, được tổng hợp bởi bức xạ gây ra hiện tượng ghép axit photphoric 2-hydroxyethyl-methacrylate vào polyethylene. Zirconium phản ứng với axit phosphoric ghép trong lớp polyethylene với độ hấp thu là 4,1 Zr mmol / g.Tổng As (V) là 2,0 mmol / g hấp thụ tại pH của 2.Clorua và nitrat có thể gây đột phá . Zhu và Jyo báo cáo một Zr (IV) được nạp axit photphoric nhựa chelating chuẩn bị từ một copolymer của divinylbenzene và 2-hydroxy-3-OPO3 methacrylate H2-propyl (Hình 3).  Việc này đã được sử dụng như là một chất hấp thụ As (V).  Zr (IV) đã được quan sát trong một phạm vi pH rộng. Công suất hấp thụ tối đa là 0,2 mmol / ml nhựa ướt (0,67 mmol / g nhựa khô). Hấp thụ As (V) là số lượng eluted với 0.4 sodium hydroxide mol / L và cột có thể được tái chế nhiều lần.h. Nhựa Macroreticular chelating. Việc loại bỏ và thu hồi asen ra khỏi một dung dịch chất thải điện địa nhiệt đã được hoàn thành với macroreticular nhựa chelating có chứa ba nhóm mercapto. Những loại nhựa này được xử lý trước bởi copolymerizing epithiopropyl methacrylate 2,3-divinylbenzene (Hình 4). Các hạt copolymer tạo ra một ái lực cao với As (III) ion và chịu được với nước nóng. Dung dịch nước As (III) hấp phụ thuận lợi trên các cột nhựa trong một dung dịch asenit natri (pH 6.2) có chứa 3 mg / L của As (III) đã được thông qua với vận tốc của 15 h-1. Hấp thụ As(III) eluted với 2 mol /L sodium hydroxide dung dịch chứa 5% sodium hydrogen sulfide.Tái chế rất rốt. Nhựa này thể hiện sự hấp thụ asen từ các dung dịch chất thải điện địa nhiệt.Nhựa hút nước thiol, poly (ethylene mercaptoac-etamide), chuẩn bị từ polyethyleneimine nhánh (Mwt.40,000-60,000) và clorua mercaptoacetyl, đã được kiểm tra Styles et al. Nhựa….. 8,26 mequiv / g và quá trình oxy hóa tiêu chuẩn của 0,217 V. Nó biểu hiện tự oxi hóa khử của arsenate trên các loại vật chất có tính axit. Khả năng loại bỏ là 106 mgAs / g nhựa khô ở pH=2 cho arsenate và 30 mg As / g nhựa khô ở pH=8 cho asenit. Ngoài ra để oxi hóa khử, hấp thu asen đáng kể xảy ra bởi phức thiol và trao đổi anion trên các proton amin của polymer phân nhánh. Hấp thu của cả hai arsenate và asenit đã giảm đáng kể bởi NaCl và Na2 SO4. Asen Sorbed desorbed 0.2N NH4OH. Nhựa tước, bị oxy hóa là hình thức của nó (disulfide), là reconverted mẫu thiol hoạt động bằng cách xử lý vượt quá 10% dung dịch nước sodium bisulfite 2.6.2. Nhựa trao đổi anion. Tatineni và Hideyuki nghiên cứu hấp phụ của As (III) và As (V) bởi titanium dioxide được nạp vào một nhựa XAD-7 Amberlite. Nhựa này đã được chuẩn bị bởi sự thẩm thấu của Ti (OC2 H5)4 sau đó thủy phân với ammonium hydroxide. Nhựa hấp thụ mạnh mẽ As (V) từ pH 1 đến 5 và As (III) từ pH 5 đến 10. Langmuir khả năng hấp phụ 0,063 mmol / g As (V) ở pH 4.0 và 0,13 mmol / g As (III) ở pH 7.0 đã đạt được (Bảng 5).Một anion trao đổi (AE) được chuẩn bị từ xơ dừa (CP) được sử dụng cho việc loại bỏ As (V) từ dung dịch nước. Hấp thụ (CP-AE), mang theo các nhóm cơ bản dimethy laminohydroxypropyl, đã được tổng hợp bằng phản ứng của CP với epichlorohydrin và dimethylamine bằng cách xử lý axit hydrochloric. Một loại bỏ tối đa 99,2% đạt được nồng độ ban đầu là 1 mg / L As (V) độ pH7,0 và một liều hấp thụ của 2 g / L. Hấp thụ này đã được thử nghiệm cho As (V) khắc phục hậu quả từ nước ngầm.Tái sinh của viẹc hấp thụ bằng cách sử dụng 0.1N HCl.Lin et al. nghiên cứu sự vận chuyển và hấp phụ của Asenate bởi việc hấp thụ ion sắt (E33 Bayoxide từ Bayer) và một nhựa trao đổi anion (Arsenex từ Purolite). Ngoài ra còn có một số loại nhựa trao đổi ion khác cũng loại bỏ asen khá tốt sau Danh môc mét sè nhùa trao ®æi ion dïng ®Ó xö lÝ asenat Tªn nhùa Lo¹i §Æc tr­ng vËn hµnh Sè BV Nguån Dowex 11 2 ThÓ tÝch nhùa: 0,8 cu ft L­u l­îng: 1 gpm t (EBCT): 5,6 min ChiÒu cao líp VL: 2,5 - 5 ft Tû lÖ Sulph¸t/As: 60:1 Tû lÖ TDS/As: 2500:1 4.200 Clifford & Lin (1986) Ionac ASB-2 2 ThÓ tÝch nhùa: 0,8 cu ft L­u l­îng: 1 gpm t (EBCT): 5,6 min ChiÒu cao líp VL: 2,5 - 5 ft Tû lÖ Sulph¸t/As: 60:1 Tû lÖ TDS/As: 2500:1 4.940 Dowex SBR-1 1 ThÓ tÝch nhùa: 1,0 cu ft L­u l­îng: 1 gpm t (EBCT): 7,5 min ChiÒu cao líp VL: 7,5 ft Tû lÖ Sulph¸t/As: Kh«ng x¸c ®Þnh Tû lÖ TDS/As: Kh«ng x¸c ®Þnh 2.800 Hathaway & Rubel (1987) Fox (1989) Ionac ASB-1 - & - Dowex 11 1 ThÓ tÝch nhùa: 0,014 cu ft L­u l­îng: Kh«ng x¸c ®Þnh t (EBCT): Kh«ng x¸c ®Þnh ChiÒu cao líp VL: Kh«ng x¸c ®Þnh Tû lÖ Sulph¸t/As: 420:1 Tû lÖ TDS/As: 9200:1 200 400-500 [As(III) «xy ho¸ thµnh As(V)] Clifford & Lin (1985) A-300E (bench-scale) A-300E (quy m« SX) 2 ThÓ tÝch nhùa: 0,0018 cu ft L­u l­îng: 0,035 gpm t (EBCT): Kh«ng x¸c ®Þnh ChiÒu cao líp VL: 1,33 ft Tû lÖ Sulph¸t/As: 300:1 Tû lÖ TDS/As: Kh«ng x¸c ®Þnh 1.340-1.640 5.000-7.000 Malcolm Pirnie (1992) Ưu điểm – nhược điểm Ưu điểm + Có lợi thế là không cần điều chỉnh pH của nước trong quá trình xử lý + Có thể sử dụng muối ăn để tái sinh chất trao ñổi ion với hiệu quả cao(85- 100 %) Nhược điểm + Không có lợi về mặt kinh tế nếu nồng ñộ sunfate >250mg/l và tổng lượng cặn tan vượt 500mg/l + Tiềm ẩn nguy cơ đẩy Arsen ra khỏi nhựa trao ñổi + Công nghệ trao đổi ion tương đối phức tạp, ít có khả năng áp dụng cho từng hộ gia đình đơn lẻ 2.7 Màng lọc Arsenic trong nước ngầm thường nhỏ hơn 10%, trong khi đó arsenic trong nước mặt có thể thay đổi từ 10% đến 70%. Mỗi centage của arsenic dường như không lien quan đến các loại nước cụ thể. Trong việc này để tăng hiệu quả loại bỏ, lọc ví dụ như vi lọc hoặc siêu lọc khuyến khích sử dụng trong hầu hết các trường hợp. Tuy nhiên Cả vi lọc và siêu lọc đều không khả thi để loại bỏ arsenic trong nước mặt và nước ngầm. Loại trừ kích thước, lọc nano (NF) có thể laoij bỏ cả hai loại arsen As (V) và As (III) (67,68). NF có thể loai bỏ ion hóa trị II, nhưng không phải là đơn trị ion. Các NF có thể loại bỏ hơn 90% arsenic hào tan từ nước ngầm. Cần phải tiền xử lý trước khi lọc nano (NF) để loại các phần mềm như các hạt nhỏ dễ bị ô nhiểm bởi các chất hữu cơ và ít thẩm thấu. Màng lọc nano xử lý asen hoạt động theo 2 cơ chế : điện tích trên màng và kích thước trên lỗ lọc. Cơ chế điện tích màng gây ra bởi tương tác tĩnh điện giữa điện tích trên màng và các dạng điện tích trong mẫu nước. Cơ chế lọc theo kích thước trên lỗ lọc làm việc dựa trên cơ chế sàng lọc, lỗ lọc nhỏ sẽ ngăn các phần tử có kích thước lớn và chỉ cho nước và các khoáng đi qua. Màng tích điện cao sẽ loại bỏ ion hiệu quả hơn đặc biệt là các ion có cùng điện tích với màng vì khi đó sự di chuyển của những ion này sẽ bị ngăn chặn. Khi một dung dịch chứa các ion tiếp xúc với màng có bề mặt ổn định , sự di chuyển của những ion có cùng dấu điện tích với màng có thể bị ức chế. Trạng thái này được gọi là sự ngăn chặn Donnan. Vì thế sẽ hạn chế được sự cố tắc màng. Do đó bề mặt màng lọc trong xử lý asen sẽ tích điện âm vì asen tồn tại ở dạng phân ly của H3AsO3 và H3AsO4. Có 2 loại màng lọc nano được sử dụng để xử lí asen là màng NF-90 và NF-200. Đây là những màng lọc được tích điện âm trên một tấm chắn được làm bằng polyamide. Diện tích bề mặt hiệu dụng của mỗi tấm là 0.03412 m2. Hiệu suất loại bỏ As(V) của các màng này lên đến hơn 98%, trong khi loại bỏ As(III) thì hiệu suất thấp hơn nhiều. Do đó trước khi lọc, As(III) sẽ bị oxi hoá thành As(V) rồi mới xử lý. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý asen bằng màng NF-90 và NF-200 Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhận xét: Nhiệt độ càng tăng khả năng loại bỏ asen càng giảm. Trong cùng nhiệt độ, khả năng loại bỏ As(V) của NF-90 tốt hơn NF-200. Ảnh hưởng của pH: Nhận xét: Độ pH càng cao thì khả năng loại bỏ Asen càng tốt. Trong cùng độ pH, khả năng loại bỏ Asen của NF-90 tốt hơn của NF-200. Trong cùng điều kiện pH, As(V) được lọc tốt hơn As(III). Ảnh hưởng của áp suất: Nhận xét: Trong cùng điều kiện áp suất, khả năng loại bỏ As của NF-90 tốt hơn của NF-200. Khả năng loại bỏ As(V) của màng lọc ít bị ảnh hưởng bởi áp suất. Khả năng loại bỏ As(III) tỉ lệ thuận với áp suất. Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu: Nhận xét: -Đối với As(V) khi nồng độ ban đầu tăng thì khả năng loại bỏ asen giảm và lượng asen thấm nhập tăng nhanH. -Đối với As(III) khi nồng độ ban đầu tăng thì khả năng loại bỏ tăng ít nhưng lượng asen thấm nhập vẫn tăng vì độ tăng của lượng asen thấm nhập cao hơn lượng asen bị loại bỏ. _Như vậy: Áp suất cao, pH cao, nhiệt độ thấp là những điều kiện tốt cho việc xử lý asen bằng màng lọc nano polyamide nên màng lọc nano NF-90 loại bỏ asen tốt hơn màng NF-200 Ngoài ra người ta còn dùng phương pháp khác để lọc asen là dùng vật liệu N-CAS (Nano Composite Arsenic Sorbent) nghĩa là nano composit hấp thụ Asen: N-CAS gồm những hạt hyđrô oxit sắt kích cỡ nanomét, từng hạt có lớp vỏ mỏng là polyme. Hyđrô oxit sắt có tính chất hấp thụ mạnh asen, và với kích cỡ nanomét của các hạt làm cho diện tích mặt ngoài cực lớn, tính ra một gam N-CAS có diện tích trên 300 mét vuông. Vừa hấp thụ mạnh vừa có diện tích lớn nên lọc asen bằng N-CAS rất có hiệu quả. Vật liệu chủ yếu là oxid sắt (Fe3O4), gọi là rỉ sắt, được chế tạo thành “bột từ nano Fe3O4” bằng phương thức nhiệt phân, hạt này có từ tính rất mạnh. Khi cho vào nước cần lọc Asen, hạt bột từ sẽ phân tán đều và hút dính các hạt Asen. Chỉ cần một từ trường nhỏ, kiểu như từ trường của nam chậm vĩnh cửu cầm tay là có thể làm cho các hạt từ co cụm lại và dễ dàng tách riêng ra, nghĩa là lọc được Asen ra khỏi nước. Mô hình một máy lọc nước bằng công nghệ nano (Nguồn ảnh: hoc) Chú thích: 4,5,6: các tầng lọc 3,7,8: các tầng trợ lọc với modun lõi lọc nano 1: nguồn nước thô chưa qua xử lý 10: nước đã qua xử lý. 2: valve Reverse osmosis (RO) là một công nghệ loại bỏ arsenic hữu hiệu đã được chứng minh thong qua một số thực nghiệm, quy mô và các thử nghiệm, và rất hiệu quả trong việc loại bỏ các thành phần trong nước (69). Nó là một công nghệ thích hợp để loại bỏ arsenic trong nước. Cũng như các quá trình khác, RO loại bỏ As (V) nhiều hơn As (III). Các nghiên cứu thử nghiệm cho thấy As (V) loại bỏ 88-99% và As (III) loại bỏ 46-84% (69). Vì vậy, để duy trì điều kiện cho quá trình oxy hóa rất quan trọng trong quá trình này. Giống như NF,nước suối phải được lọc thô trước khi vào hệ thồng RO. Ưu điểm – nhược điểm Ưu điểm: hiệu quả với một số chất có kích thước nhất định, ñơn giản khi vận hành. Nhược điểm: khó khăn trong công tác lọc, giảm hiệu quả theo thời gian, cần phải thay vật liệu lọc theo chu kì. 2.8 Các phương pháp khác: 2.8.1 Läc b»ng c¸t phñ «xit s¾t. C¸t läc phñ «xit(hy®roxit) s¾t cã kh¶ n¨ng hÊp phô/trao ®æi ion (víi nhãm –OH bÒ mÆt) ®Ó läc asen còng nh­ mét sè kim lo¹i kh¸c. T­¬ng tù c¸c chÊt hÊp phô/trao ®æi ion kh¸c nã cã thÓ t¸i sinh (b»ng kiÒm). C¸c yÕu tè ¶nh h­ëng tíi hiÖu qu¶ qu¸ tr×nh lµ pH, tr¹ng th¸i cña As, sù cã mÆt cña c¸c ion c¹nh tranh, tèc ®é läc (thêi gian tiÕp xóc tÝnh theo thÓ tÝch chiÕm chç vËt liÖu rçng), quy tr×nh t¸i sinh. ¶nh h­ëng cña pH Khi pH t¨ng tõ 5,5 ®Õn 8,5 hiÖu qu¶ hÊp phô As(V) gi¶m kho¶ng 30% (Benjamin et al. 1998). Ÿ ¶nh h­ëng cña tr¹ng th¸i «xy ho¸ cña As: As(V) hÊp phô tèt h¬n (III) kÓ c¶ vÒ tèc ®é lÉn l­îng hÊp phô. ¶nh h­ëng cña c¸c ion c¹nh tranh: Khi nång ®é sulphat t¨ng tõ 0-100 mg/L ¶nh h­ëng kh«ng ®¸ng kÓ, ion clo kh«ng ¶nh h­ëng, chÊt h÷u c¬ cã ¶nh h­ëng c¹nh tranh, DOC = 4 mg/L gi¶m kh¶ n¨ng hÊp phô As(V) 50% (Benjamin et al. 1998). ¶nh h­ëng cña thêi gian tiÕp xóc: ThÝ nghiÖm víi n­íc hå Washington ë pH = 7 (Benjamin et al. 1998) cho thÊy khi thêi gian tiÕp xóc t¨ng tõ 2,5 ®Õn 15 phót As ë n­íc ra < 5 mg/L æn ®Þnh sau 2000 giê läc. Thêi gian tiÕp xóc t¨ng lµm t¨ng nhÑ hÊp phô. Kh¶ n¨ng hÊp phô ®¹t 175-200 mg As/mL vËt liÖu läc. ¶nh h­ëng cña t¸i sinh: T¸i sinh c¸t phñ «xit s¾t t­¬ng tù ®èi víi «xit nh«m, tøc lµ chÊt röa gi¶i lµ dung dÞch NaOH, trung hoµ b»ng H2SO4. NÕu NaCl 0,1N vµ NaOH 0,2N kh«ng t¸i sinh tèt, chØ t¸i sinh ®­îc d­íi 50% kh¶ n¨ng hÊp phô ban ®Çu. 2.8.2 S¾t sulphua ho¸ §©y lµ mét patent (Hydrometrics, 1997 &1998). §Ó t¹o s¾t sulphua ho¸ cÇn ®i tõ bét s¾t mÞn, bét l­u huúnh mÞn vµ mét chÊt «xy ho¸ (H2O2). Ba t¸c nh©n trªn trén kÜ råi ®­a vµo n­íc cÇn xö lÝ. H2O2 dïng ®Ó «xy ho¸ As(III) thµnh (V). T¸c nh©n nµy thö víi nhiÒu lo¹i n­íc kh¸c nhau vµ thu ®­îc nång ®é As d­íi 50 mg/L. HiÖu qu¶ phô thuéc vµo pH: Víi pH 8: 1 gam s¾t xö lÝ ®­îc 20 mg As Víi pH 7: 1 gam s¾t xö lÝ ®­îc 50 mg As Cã thÓ ¸p dông kÜ thuËt läc. Víi thêi gian l­u tõ 5 ®Õn 15 phót hiÖu qu¶ kh¸ cao, tû lÖ As/Fe = 11 mg/g. 2.8.3 VËt liÖu läc hy®roxit s¾t d¹ng h¹t §©y lµ vËt liÖu ®­îc ®Ò xuÊt bëi §HTH Berlin (Driehaus et al. 1998). VËt liÖu nµy cho phÐp läc ®­îc l­îng n­íc b»ng 30.000 ®Õn 40.000 thÓ tÝch vËt liÖu víi nång ®é As(V) ®Çu ra kh«ng bao giê v­ît qu¸ 10 mg/L. VËt liÖu läc cã thÓ th«i ra n­íc víi møc ®é 5-25 mg/L cã chøa 1-10 g As/kg. VËt liÖu cã tªn GHF. B¶ng 3.2- KÕt qu¶ thö vËt liÖu läc hy®roxit s¾t §¬n vÞ TN1 TN2 TN3 TN ChÊt l­îng n­íc th« pH 7,8 7,8 8,2 7,6 Nång ®é asenat mg/L 100-800 21 16 15-20 Nång ®é phèt ph¸t mg/L 0,70 0,22 0,15 0,30 §é dÉn mS/cm 780 480 200 460 Kh¶ n¨ng hÊp phô asenat g/kg 8,5 4,5 3,2 N/D Cét hÊp phô ChiÒu cao m 0,24 0,16 0,15 0,82 Tèc ®é läc m/h 6-10 7,6 5,7 15 L­îng n­íc xö lÝ BV 34.000 37.000 32.000 85.000 Nång ®é asen tèi ®a trong SP mg/L 10 10 10 7 Hµm l­îng asen trong GFH g/kg 8,5 1,4 0,8 1,7 Tæn thÊt GFH (l­îng kh«) g/m3 20,5 12 18 8,6 Ion sulphat c¹nh tranh víi As kh«ng ®¸ng kÓ song phèt ph¸t rÊt m¹nh, Sù gi¶m pH dÉn tíi gi¶m hiÖu qu¶ hÊp phô, ®©y lµ ®Æc tr­ng cho hÊp phô anion, GFH tèt h¬n «xit nh«m ë pH cao nh­ng t­¬ng ®­¬ng ë pH thÊp h¬n 7,6. So víi nh«m ho¹t tÝnh (AA) th× nã t¸i sinh ®­îc nhiÒu lÇn h¬n, n¨ng lùc hÊp phô cao h¬n AA nªn thiÕt bÞ nhá h¬n víi cïng nhiÖm vô, ®Æc biÖt nã kh«ng cÇn tiÒn «xy ho¸? 2.8.4 Phoi s¾t Trong kÜ thuËt nµy n­íc ®­îc t­íi lªn phoi s¾t råi läc c¸t, S¾t sÏ hoµ tan råi ®ång kÕt tña víi asen t¹o arsenopyrite kÕt tña, v× vËy sù cã mÆt cña ion sulph¸t lµ cÇn thiÕt, C¸c thö nghiÖm cho thÊy hiÖu xuÊt xö lÝ kh¸ cao, ®¹t 81% víi nång ®é asen tíi 20.000 mg/L, víi nång ®é 2000 mg/L s¶n phÈm æn ®Þnh cã møc asen d­íi 50 mg/L (nång ®é tèi ®a cho phÐp-MCL), Tuy nhiªn rÊt khã ¸p dông v× nã ®ßi hái thêi gian tiÕp xóc tíi 7 ngµy vµ còng ch­a cã th«ng tin lµ nã cã thÓ gi¶m nång ®é asen xuèng d­íi 25 mg/L, 2.8.5 ¤xy ho¸ quang ho¸ C¸c chuyªn gia Tæ chøc khoa häc vµ c«ng nghÖ h¹t nh©n óc (ANSTO) ph¸t hiÖn r»ng khi cã mÆt c¸c t¸c nh©n hÊp thô ¸nh s¸ng vµ cã ¸nh s¸ng th× As(III) rÊt dÔ bÞ «xy ho¸ b»ng «xy kh«ng khÝ, tèc ®é nh©n lªn hµng chôc ngh×n lÇn (Cooperative Research Centres for Waste Management and Pollution Control Limited, 1999), Khi ®ã As dÔ dµng ®­îc lo¹i bá b»ng kÜ thuËt ®ång kÕt tña vµ läc, C¸c thÝ nghiÖm víi n­íc chøa tíi 12 mg/L As(III) cho thÊy khi cã mÆt mét sè kim lo¹i (vÝ dô n­íc má), ë m«i tr­êng axit, cã tia UV hay ¸nh s¸ng mÆt trêi 97% As(III) biÕn thµnh As(V), §Æc biÖt tèt khi cã nhiÒu Fe(II) víi tû lÖ mol Fe:As=22:1. B»ng ph­¬ng ph¸p nµy n­íc khai má cã thÓ dÔ dµng ®¹t ®­îc nång ®é asen nhá h¬n 17 mg/L. ˜™ Đề ra phương pháp mới loại bỏ asen trong nước ( Chỉ mất từ 1.000-2.000 đồng/kg, người dân có thêm một phương pháp lọc asen ngay tại nhà bằng cách sử dụng quặng pyrolusite có chứa mangan. Ngày 23/10, TS. Bùi Quang Cư - Viện Công nghệ Hóa học TP.HCM thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam cho biết, sử dụng quặng pyrolusite để loại bỏ asen (thạch tín - As) trong nước là một nghiên cứu nhằm đa dạng các phương pháp xử lý asen trong nước ngầm. Qua đó, nhóm nghiên cứu muốn tìm ra vật liệu rẻ tiền, dễ sử dụng ở qui môgia đình và an toàn cho người sử dụng. Quặng pyrolusite sử dụng trong nghiên cứu trên là quặng có xuất xứ từ Cao Bằng. Thành phần chủ yếu của quặng là mangan dioxit (MnO2), chiếm từ 40-60%. Ngoài ra còn có nhiều hợp chất kim loại khác từ sắt, silic, nhôm... Mẫu quặng được sử dụng bằng cách nghiền thành bột mịn và xử lý nung ở nhiệt độ 400oC. Bột quặng sau đó được cho vào các cốc thủy tinh có chứa dung dịch asen ở nhiều nồng độ khác nhau. Kết quả cho thấy, khi được nung tới 400oC, quặng pyrolysite có khả năng hấp thụ cao nhất lượng asen trong nước. Ứngdụng pyrolusite để loại bỏ asen trong nước ngầm thực tế chothấy sau khi xử lý hàm lượng asen trong nước giảm từ 170ppb xuống còn dưới 10ppb (0,01mg/lít) theo Tiêuchuẩn ViệtNam và đạt tiêu chuẩn cho nước ăn uống. Cứ một gam pyrolusite có thể lọc tối đa 0,175mg asen trong một lít nước.Tuy nhiên, theo TS. Cư, đây mới chỉ là một nghiên cứu bước đầu. Quặng có chứa nhiều tạp chất khác nhau, nên các nhà khoa học cần phải nghiên cứu kỹ hơn để tránh làm thôi nhiễm nguồn nước sau khi đã lọc sạch asen. Nếu là quặng sạch, người ta chỉ cần dùng nước rửa sạch quặng, sau đó nghiền nhỏ và bỏ trực tiếp vào nước. Asen trong nước sẽ được lọc sạch. Ngoài ra, việc xử lý bột quặng có chứa asen vẫn còn đang được nghiên cứu. Asen là một chất vô cơ, nên không chuyển biến thành các chất khác. Việc xử lý không cẩn thận sẽ trả asen lại vào nguồn nước. Để xử lý loại bỏ asen trong nước ngầm, người ta sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như keo tụ dùng các muối kim loại như muối sắt, muối,muối nhôm... Trong xử lý người ta dùng phèn nhôm nhiều hơn là phèn sắt là vì: Phèn nhôm có năng lực keo tụ cao,ít gây độc hơn,sẵn có trên thị trường và giá rẻ,đơn giản dễ kiểm soát Phèn sắt liều lượng dùng là ít hơn phèn nhôm nhưng nó chưa được phổ biến ở việt nam hiện nay,chi phí cao,không có sẵn trên thị trường,chủ yếu là ở một số nước công nghiệp...và quá trình ăn mòn diễn ra cao hơn phèn nhôm vì trong quá trình tạo ra Acids Hiện nay, thị trường cũng có một phương pháp để lọc phèn và asen trong nước là cát bọc mangan dioxit ở ngoài (manganised sand) với giá 11USD/kg. Tuy nhiên, loại này chỉ chủ yếu sử dụng cho các nhà công nghệ xử lý nước ở quy mô lớn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Advanced Physicochemical Treatment Technologies VOLUME 5 HANDBOOK OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING 2. Review of Arsenic Removal Technologies for Contaminated Groundwaters by K. B. Vu, M. D. Kaminski and L. Nuñez 3. Arsenic removal from water/wastewater usingadsorbents—A critical review Dinesh Mohan a,b,∗, Charles U. Pittman Jr.aaDepartment of Chemistry, Mississippi State University, Mississippi State, MS 39762, USA Environmental Chemistry Division, Industrial Toxicology Research Centre, Post Box No. 80, Mahatma Gandhi Marg, Lucknow 226001, India Received 30 October 2006; received in revised form 30 December 2006; accepted 2 January 2007 Available online 7 January 2007 4. (