Các phản ứng khử hoặc ơxi hố các chất sẽ làm thay đổi tính chất hố học của chúng. Hầu hết các cơng nghệ xử lý asen đều có hiệu quả khi xử lý asen hố trị năm (arsenate) còn dạng asen hố trị ba (arsenite) phần lớn khơng tích điện ở pH dưới 9.2. Vì vậy nhiều hệ thống xử lý bao gồm cả bước ơxi hố để chuyển arsenite thành arsenate. Q trình ơxi hố sẽ khơng thể loại bỏ asen ra khỏi dung dịch mà phải đi kèm với các quá trình xử lý khác như kết tủa, hấp phụ hoặc trao đổi ion, quỏ trỡnh này thường được sử dụng để tạo thuận lợi cho các q trình tiếp theo.
Ơxi hố asen bằng khơng khí
Ơxi khơng khí là tác nhân của q trình ơxy hố, tuy nhiên động học của quá trình ơxi hố bằng khơng khí của asen lại rất thấp và thời gian diễn ra hàng tuần. Khi nước được bão hồ oxi từ khơng khí thay vì ơxi ngun chất thì mức độ ơnxy hồ tan thấp hơn nên tốc độ ơxi hố chậm hơn. Q trình ơxy hố bằng khơng khí của arsenite có thể được xúc tác bằng vi khuẩn, axit hoặc kiềm, đồng, bột các bon
hoạt tính và nhiệt độ cao. Q trình khử asenate khi thiếu ơxy xảy ra chậm mặc dù có sự trợ giúp của q trình nhiệt động.
Ơxi hố asen bằng phương pháp hóa học
Arsenite có thể bị ơxy hố trực tiếp bởi nhiều chất hố học khác bao gồm khí
clo, hypochlorit, ozon, permanganate, H2O2, và phản ứng Fenton (H2O2/Fe2+). Một
vài chất rắn như ơxit mangan cũng có thể ơxy hố được arsenite. Sự bức xạ của tia cực tím có thể xúc tác q trình ơxy hố arsenite khi có mặt các chất ơxy hố như ơxi. Q trình ơxi hố trực tiếp bằng tia cực tím của arsenite xảy ra chậm nhưng có
thể được xúc tác bằng sulfit, sắt hoặc muối citrat. Clo là chất ơxi hố mạnh và có
hiệu quả nhưng nó lại tạo ra chất độc cơ clo. Lượng clo thêm vào phụ thuộc vào thành phần của nước.
Ozon cũng được coi là chất ơxi hố mạnh. Khi cho ozon vào nước với hàm lượng 2 mg/l tiếp xúc với nước khoảng 1 phút trước khi lọc sẽ có hiệu quả rất cao trong việc ơxi hố sắt và mangan, loại bỏ asen và các kim loại khác tới dưới giới hạn cho phép. Với cùng liều lượng ơzon thì arsenite có thời gian chuyển hóa khoảng 4 phút. Ozon cũng là chất sát khuẩn mạnh nhưng không giống như clo, dư lượng của nó khơng tồn tại lâu ở trong nước đã xử lý.
Permanganate có hiệu quả ơxi hoá arsenite cao cùng với Fe(II) và Mn(II). KMnO4 phổ biến ở các nước đang phát triển, nó được sử dụng như là chất kháng sinh cục bộ. Xử lý mangan dư trong nước không được vượt quá khuyến cáo của WHO 0,5 mg/L.
Hydroxyl peroxit (H2O2) cũng là chất ơxi hố có hiệu quả nếu trong nước có
chứa sắt hồ tan nồng độ cao và nhiễm asen. Các ion sắt (III) được hình thành sẽ kết tủa trực tiếp với asen bị ơxy hố. MnO2 dạng rắn cũng có khả năng ơxy hố asen. Hiện nay MnO2 đã được sử dụng trong các hệ thống xử lý asen trong nước, các lớp
vật liệu lọc có chứa MnO2 sẽ chuyển arsenite thành arsenate. Q trình ơxi hố có
hiệu quả ở khoảng pH rộng và không để lại lượng mangan quá mức trong dung dịch. Những nghiên cứu gần đõy đã cho thấy tốc độ ơxi hố xảy ra rất nhanh.