Lêi c¶m ¬n §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH & MT §å ¸n tèt nghiÖp Khoa CNSH & MT Lêi c¶m ¬n Lêi ®Çu tiªn t«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi TS Phan §ç Hïng ® lu«n lu«n quan t©m vµ gióp ®ì t«i hÕt søc t[.]
Đồ án tốt nghiệp CNSH & MT Khoa Lời cảm ơn Lời xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Phan Đỗ Hùng đà luôn quan tâm giúp đỡ tận tình, trình làm luận văn tốt nghiệp Tôi xinh chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Công nghệ sinh học Môi trờng đà tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho suốt thời gian học tập Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới cán phòng thí nghiệm Viện công nghệ môi trờng - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam đà hớng dẫn trình thực nghiệm Cuối xin đợc gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, ngời thân bạn bè đà khích lệ , giúp đỡ hoàn thành luân văn Hà nội, tháng năm 2010 Sinh viên Phạm Phong Phú SV: Phạm Phong Phú MS: 506 301 068 Đồ ¸n tèt nghiƯp CNSH & MT SV: Ph¹m Phong Phó Khoa MS: 506 301 068 Đồ án tốt nghiệp CNSH & MT Khoa Mục lục Lời cảm ơn Mở ®Çu .2 Chơng I: Tổng quan tình trạng ô nhiễm Asen I.1 Tính chất hoá lý dạng tồn asen .3 I.2 Ô nhiễm asen nớc ngầm giới I.3 Ô nhiễm asen nớc ngầm Việt Nam I.4 ảnh hởng asen đến sức khoẻ ngời .13 Chơng Ii: Tổng quan phơng pháp xử lý asen .16 II.1 Các phơng pháp xử lý asen giới 16 II.1.1 Các phơng pháp hoá học .16 II.1.2 Các phơng pháp hoá lý 17 II.1.3 Các phơng pháp màng 22 II.1.4 Phơng ph¸p sinh häc 23 II.1.5 Một số công nghệ khác .25 II.2 Các phơng pháp xử lý asen đợc nghiên cứu áp dụng Việt Nam 26 Chơng III: đối tợng phơng pháp nghiên cứu 29 III.1 Đối tơng nghiên cứu 29 III.2 Néi dung nghiªn cøu 29 III.3 Phơng pháp nghiên cứu 29 III.3 C¬ së lý thuyÕt 30 III.3.1 Mô hình xö lý 30 III.3.2 Phơng pháp chế 31 CHƯƠNG IV: KT QU kết luận 34 IV.1 Kết nghiên cứu .34 IV.2 Th¶o luËn 38 IV.3 KiÕn nghÞ 39 TàI LIệU THAM KHảO 40 SV: Ph¹m Phong Phó MS: 506 301 068 Đồ án tốt nghiệp CNSH & MT Khoa Mở đầu Trong năm gần đây, vấn đề ô nhiễm asen (As) nguồn nớc sinh hoạt cộng đồng ngày trở nên nghiêm trọng WHO đà mô tả kiện thảm hoạ môi trờng lớn từ trớc tới Việc nghiên cứu As Việt Nam đà sớm đợc tiến hành nhng lúc vấn đề cha đợc quan tâm đầy đủ khối lợng mẫu nhỏ tỉ lệ ô nhiễm đợc phát thấp Sau phát số lớn giếng khoan bị nhiễm As Bangladesh vào năm 1990, Việt Nam lại tập trung nhữmg cố gắng vào vấn đề điều kiện địa chất -nguồn cung cấp As đáng kể vào nớc sinh hoạt- Bangladesh vùng châu thổ sông Hồng sông Cửu Long giống ë níc ta, c¸c biĨu hiƯn bƯnh nhiễm độc As cha rõ ràng nh Bangladesh, Trung Quốc, Myanma, Campuchia, Nepal bang Tây Bengal (ấn Độ nhng vài nghiên cứu gần đà cho kết khiến phải sửng sốt Theo đó, nồng độ nhiễm As nớc ngầm số tỉnh đồng sông Hồng sông Cửu Long đà vợt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép Việt Nam WHO (0,01 mg/l), đặc biệt nghiêm trọng số điểm lấy mẫu đồng sông Hồng có tới 80% mẫu có hàm lợng As vợt tiêu chuẩn Hơn 11 triệu ngời vùng châu thổ sông Hồng phải sử SV: Phạm Phong Phú MS: 506 301 068 Đồ án tốt nghiệp CNSH & MT Khoa dơng níc giÕng khoan cã nång độ As cao gấp 50 lần tiêu chuẩn cho phép Với vấn đề trên, em xin chọn đề tài nghiên cứu Nghiên cứu xử lý Arsenic nớc ngầm phơng pháp lọc sinh học Chơng I Tổng quan tình trạng ô nhiễm Asen I.1 Tính chất hoá lý dạng tồn asen Trong tự nhiên, asen không tồn dạng đơn chất, mà tồn dạng hợp chất với hoá trị III hoá trị V Asen tồn khoảng 200 loại khoáng khác nhau, bao gồm loại asen arsenite, arsenate sulphide, oxit Trong cấu trúc loại khoáng vật này, asen thờng kèm với số nguyên tố khác nh Fe, Ni, Co, Cu, S, Ca, Mg Mét sè kho¸ng vật chủ yếu chứa asen đợc nêu Bảng Asen thờng xuất mạch nớc địa nhiệt, núi lửa, suối nớc nóng v.v Loại quặng chứa nhiều asen quặng Arsenopyrit [1] Bảng : Các dạng asen tự nhiên Tên khoáng chất Cấu trúc Arsen tự nhiên SV: Phạm Phong Phú Nguồn xuất As Mạch thuỷ nhiệt MS: 506 301 068 Đồ án tốt nghiệp CNSH & MT Tên khoáng Cấu trúc chất Niccolite Khoa Nguồn xuất NiAs Mạch khoáng norites Khoáng Mạch khoáng, thờng kết Realgar hợp với opiment, AsS sét limestones, với suối nớc nóng Khoáng Opiment Thăng hoa từ sản As2S3 phẩm núi lửa, mạch thủy nhiệt, suối nớc nóng Khoáng Coban Nhiệt độ cao mỏ, CoAsS đá biến chất Arsenopyrite FeAsS Khoáng có nhiều arsen Tennantite Enargite (Cu,Fe)12As4S13 Mạch thuỷ nhiệt Cu3AsS4 Mạch thuỷ nhiệt Arsenolite As2O3 Loại khoáng chuyển hoá đợc hình thành oxi hoá khoáng arsenopyrite, arsen tự nhiên khoáng arsen khác Claudetite SV: Phạm Phong Phú As2O3 Loại khoáng chuyển hoá MS: 506 301 068 Đồ án tốt nghiệp CNSH & MT Khoa Tên khoáng Cấu trúc chất Nguồn xuất đợc hình thành oxi hoá khoáng realgar, arsenopyrite khoáng arsen khác Scorodite Annabergite FeAsO4.2H2O Khoáng chuyển ho¸ (Ni,Co)3(AsO4)2.8H2O Kho¸ng chun ho¸ Hoernesite Kho¸ng chun ho¸, sù Mg3(AsO4)2.8H2O nấu chảy chất thải Haematolite (Mn,Mg)4Al(AsO4) Khoáng chuyển hoá (OH)8 Conichalcite CaCu(AsO4)(OH) Pharmacoside rite Khoáng chuyển hoá Sản phẩm oxy hoá Fe3(AsO4)2(OH)3.5H2O arsenopyrite khoáng arsen khác SV: Phạm Phong Phú MS: 506 301 068 Đồ án tốt nghiệp CNSH & MT Khoa Hàm lợng asen số loại khoáng đá phổ biến dao động nhiều Ví dụ: quặng sulphite, sulphate, quặng sắt, quặng sulphate có hàm lợng asen cao Có loại nh pyrite lên tới vài chục gam kilogam Quặng oxyt sắt chứa nhiều asen Các loại quặng cacbonate, silicát, chứa asen với hàm lợng thấp, vài mg/kg thấp không đáng kể Nồng độ asen dạng đá, quặng phổ biến đợc thống kê Bảng [1] Bảng : Nồng độ asen đặc trng dạng đá phổ biến [1] Khoáng Khoảng nồng độ asen (mg/kg) Kho¸ng Sulphite: Pyrhotite – 100 Marcasite 20 – 600 Galena – 10000 Sphalerite – 17000 Chalcopyrite 10 – 5000 Kho¸ng oxit: Hematit > 160 Fe oxide > 2000 Fe(III) oxyhydroxide > 76000 SV: Ph¹m Phong Phó MS: 506 301 068 Đồ án tốt nghiệp CNSH & MT Khoa Khoáng Khoảng nồng độ asen (mg/kg) Magnetite 2,7 – 41 Ilmenite