CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.5. Các phƣơng pháp xử lý Asen
1.5.1. Oxi hố As(III)
Q trình ơxy hố As(III) lên As(V) khơng loại asen ra khỏi nước, nhưng nó là bước rất quan trọng tăng hiệu quả quá trình xử lý. Các tác nhân được dùng để ơxy hố As(III) là: các chất ơxy hố (oxy để, ozone, pemanganat, clo, hypoclorit, clo diôxit, hydro peroxit, muối ferat…), xúc tác quang hố, ơxy hố bằng pha rắn, tác nhân fenton…
Oxy hóa điện hóa: có thể xử lý nước chứa As bằng phương pháp dùng
điện cực là hợp kim và áp dụng cho các hộ sử dụng nước với quy mô nhỏ.
1.5.2. Kĩ thuật keo tụ - kết tủa
Trong xử lý nước cấp, các muối của nhôm (Al2(SO4)3.18H2O), sắt (FeCl3, Fe2(SO4)3.7H2O) được sử dụng nhiều để loại cặn lơ lửng, làm trong nước. Các ion Al3+
, Fe3+ thuỷ phân ngay sau khi các muối được hoà tan trong nước ở pH thích hợp tạo ra các bơng cặn hydroxit.
2Al3+ + 6H2O = 2Al(OH)3 + 6H+ FeCl3 = Fe3+ + 3Cl-
Fe3+ + 3 H2O = Fe(OH)3 + 3 H+
Các bông cặn này sẽ kéo theo các hạt lơ lửng cũng như hấp phụ các ion, chất hữu cơ trong nước. Asen cũng bị hấp phụ lên các bông keo này.
H2AsO4- + Al(OH)3 Al-As (dạng phức) + các sản phẩm khác Fe(OH)3(rắn) + H3AsO4 FeAsO4.2H2O + H2O
FeOH + AsO43-
+ 3 H+ FeH2AsO4 + H2O FeOH + AsO43- + 2 H+ FeHAsO4- + H2O (FeOH: kí hiệu cho tâm bề mặt)
Trong điều kiện pH < 8, As(III) tồn tại ở dạng không phân ly, As(V) tồn tại ở dạng anion nên khả năng keo tụ As(III) là rất kém. Do vậy, bước ơxy hố As(III) lên As(V) là cần thiết trước khi thực hiện quá trình keo tụ. Hiệu quả của q trình keo tụ cịn phụ thuộc vào pH của dung dịch. Khoảng giá trị pH tối ưu đối với muối nhôm là 7,2-7,5, với muối sắt là 6-8. Các nghiên cứu liên quan đến khả năng xử lý Asen bằng muối của Fe3+
cho thấy ở điều kiện pH và nồng độ chất keo tụ thích hợp khả năng xử lý có thể đạt 99% . Hiệu quả xử lý của muối Al3+
thường thấp hơn và nằm trong khoảng 80-90% [9].
1.5.3. Phương pháp trao đổi ion
Đây là quá trình trao đổi giữa các ion trong pha rắn và pha lỏng, mà không làm thay đổi cấu trúc của chất rắn. Có thể loại bỏ các ion asenat As(V) bằng phương pháp trao đổi ion với vật liệu trao đổi gốc anion axit mạnh (Cl-
). Loại vật liệu trao đổi này có ưu điểm là có thể sử dụng dung dịch muối đậm đặc NaCl để hồn ngun hạt trao đổi ion đã bão hịa As. Các loại nhựa này có một bộ khung polyme liên kết ngang, được gọi là nền, thông thường nền này được tạo thành do polystyren liên kết ngang với đivilynbenzen.
Tuy nhiên phương pháp này khá phức tạp và khó áp dụng tại các hộ gia đình đơn lẻ.[2]
1.5.4. Phương pháp lọc màng
Sử dụng các màng bán thấm, chỉ cho phép nước và một số chất hịa tan đi qua, để làm sạch nước. Cơng nghệ lọc màng có thể cho phép tách bất cứ loại chất rắn hòa tan nào ra khỏi nước kể cả As. Có nhiều loại màng lọc được sử dụng như vi lọc, siêu lọc, thẩm thấu ngược và điện thẩm tách. Đây là phương pháp sử dụng công nghệ cao, cho hiệu quả tốt tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là giá thành công nghệ cao và sử dụng tốn kém, không thích hợp để sử dụng cho hộ gia đình hoặc các khu vực dân cư đơn lẻ.
1.5.5. Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ là một trong những phương pháp được dùng để xử lý Asen trong nước. Hiệu quả của quá trình phụ thuộc vào dạng tồn tại của Asen trong dung dịch, các tạp chất trong nước nền, bản chất của chất hấp phụ (diện tích bề mặt riêng, điện tích bề mặt, các nhóm chức trên bề mặt). As có thể được hấp phụ lên bề mặt của nhiều loại vật liệu hấp phụ như: các khoáng vật trong tự nhiên: Kaolinite, Gibbsite, Zeolites, bentonit, Montmorillonite,… các vật liệu đã biến tính như: cát phủ ơxit sắt, phủ đioxit mangan (MnO2)… hay các vật liệu tổng hợp: than hoạt tính, chitin và chitosan, các dạng sắt hydroxit (vơ định hình, Goethite, Ferrihydrite, Hemattite), nhôm ôxit, zeolite tẩm nhôm, Titan ôxit [21,27,29].