Bên cạnh quá trình ô xy hóa, sunfua có thể được loại bỏ trong nước thải do quá trình kết tủa với kim loại (Hình 1.4.a). Các kim loại trong đó có các KLN có thể kết tủa với sunfua, khả năng hòa tan của các muối sunfua kim loại là rất thấp (Hình 1.6) [152]. Sự kết tủa xuất hiện có hiệu quả nhất khi pH của môi trường là từ 8 đến 10, giá trị pH này thường cao hơn so với giá trị pH của nước thải bình thường [82]. Kết quả của sự kết tủa sunfua với KLN là làm giảm hàm lượng sunfua, đồng thời cũng làm giảm độc tính của các KLN [48]. Phản ứng của kim loại với sunfua được mô tả theo phương trình 1.7 [32]:
M2+ + S2- ⇄ MS ↓ (1.7)
Nguồn: Blais và nnk, 2008 [32]. Tuy nhiên, dạng ion sunfua (S2-) không phải là loại sunfua chiếm ưu thế trong NTSH. Nhưng do tính chất phân ly của H2S (dạng sunfua chiếm ưu thế trong NTSH), nên khi lượng ion sunfua (S2-) trong NTSH đã bị kết tủa thành sunfua kim loại và lắng xuống, thì lượng ion sunfua (S2-) mới sẽ được sinh ra do sự phân ly của sunfua tồn tại dưới dạng a xít yếu là H2S và quá trình phân ly xảy ra theo các phản ứng 1.8 và 1.9 [82]:
25
H2S ⇄ HS- + H+ (1.8)
HS- ⇄ S2- + H+ (1.9)
Nguồn: Kim và nnk, 2002 [82]. Do tính chất đặc trưng của phản ứng kết tủa giữa sunfua (S2-) và kim loại có trong nước thải (Hình 1.6), nên phản ứng này được ứng dụng không chỉ để loại bỏ sunfua từ nước thải, mà còn được ứng dụng để loại bỏ KLN từ nước thải. Phương pháp áp dụng kết tủa sunfua kim loại có nhiều điểm thuận lợi và dễ áp dụng hơn so với phương pháp kết tủa KLN với hydroxit [82].
Hình 1.6. Độ hòa tan của một số sunfua kim loại theo giá trị pH
Nguồn: US EPA, 1980 [152]. Krystyna và Tadeusz (2012) đã tạo môi trường thuận lợi để năng cao hoạt tính khử sunfat của chủng VSV Desulfovibrio desulfuricans nhằm loại bỏ các KLN (Crtổng, Cu2+, Fe2+, Ni2+và Zn2+) trong nước thải ngành thuộc da dưới dạng kết tủa sunfua kim loại. Hiệu quả quá trình xử lý này đạt từ 85,2 % đến 98,96 % [85].
26
1.3. Tác động môi trường của khí H2S 1.3.1. Độc tính của khí H2S