3.4.1. So sánh khả năng hấp phụ As(III) của một số vật liệu Kết quả cho thấy, vật liệu biến tính Fe-Mn/D có khả năng hấp phụ cao hơn các vật liệu khác. Khả năng hấp phụ tăng dần theo chiều diatomit tự nhiên, Fe/D, Mn/D và các vật liệu Fe-Mn/D. pH ảnh hưởng không đáng kể đến khả năng hấp phụ As(III) (chỉ dao động từ 60-65% hấp phụ As(III)). Tuy nhiên, xu hướng cho thấy, khi pH tổng hợp vật liệu càng tăng, khả năng hấp phụ As(III) càng có xu hướng giảm. Khi tăng dần tỷ lệ mol Fe/Mn thì khả năng hấp phụ tăng, nhƣng sau đó giảm. Sự hấp phụ cao nằm trong khoảng tỷ lệ Fe/Mn ban đầu từ 4:1-6:1 và đạt cao nhất ở tỷ lệ 5:1.
3.4.2. Khảo sát quá trình hấp phụ asen của vật liệu Fe-Mn/D65 3.4.2.1. Sự hấp phụ/oxyhóa As(III) thành As(V) trên vật liệu Fe- Mn/D65
Kết quả ở bảng 3.26 cho thấy bề mặt Fe-Mn/D65 sau khi hấp phụ As(III) tạo ra hai dạng As(V) và As(III) với tỷ lệ tương đương nhau, trong khi đó, thành phần của các trạng thái của oxy hóa của Fe2p3/2 và Mn2p3/2 thay đổi so với ban đầu.
3.4.2.2. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ As(III) và As(V) của vật liệu Fe-Mn/D65
Hình 3.10 cho thấy rằng độ chuyển hóa hấp phụ As(III) tăng, ngƣợc lại độ chuyển hóa hấp phụ As(V) giảm đáng kể khi pH tăng.
19
Hình 3.10. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ As(V) và As(III) 3.4.3. Đẳng nhiệt hấp phụ
Kết quả nghiên cứu đẳng nhiệt cho thấy mô hình Freundlich biến đổi có hệ số xác định R2 cao, mô hình này mô tả tốt kết quả thực nghiệm.
3.4.4. Ảnh hưởng của lực ion 3.4.4.1. Ảnh hưởng của lực ion NaCl
Hình 3.11. Ảnh hưởng của lực ion NaCl đến hấp phụ asen Hình 3.11 trình bày ảnh hưởng của lực ion NaCl đến khả năng hấp phụ asen. Lực ion NaCl ít ảnh hưởng đến chuyển hóa hấp phụ, thực tế có sự tăng nhẹ độ chuyển hóa hấp phụ As(III) từ 32%
đến 40% và độ chuyển hóa hấp phụ As(V) tăng từ 80% đến 83,8%
khi nồng độ NaCl tăng từ 0 đến 100 mg/L. Điều này cho thấy ion Cl- ít cạnh trạnh với các anion của asen.
0 20 40 60 80
1.56 2.9 4.99 6 8.3 10.4
% Hấp phụ As(III)
pH
0 20 40 60 80
1.8 3.1 4.1 5.4 6.6 7.5 10.1 11.0
% Hấp phụ As(V)
pH
76 78 80 82 84 86
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As(V)
Nồng độ NaCl (mg/L)
0 20 40 60
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As(III)
Nồng độ NaCl (mg/L)
20 3.4.4.2. Ảnh hưởng của lực ion Na2CO3
Khác với NaCl, lực ion Na2CO3 ảnh hưởng nhiều đến độ chuyển hóa hấp phụ asen. Độ chuyển hóa hấp phụ As(III) tăng từ 31% đến 71% nhƣng độ chuyển hóa hấp phụ As(V) lại giảm từ 80% đến 42%
khi hàm lƣợng CO3
2- tăng từ 0 đến 100 mg/L nhƣ trình bày ở hình 3.12.
Hình 3.13. Ảnh hưởng của lực ion Na2CO3 đến quá trình hấp phụ asen 3.4.4.3. Ảnh hưởng của lực ion Na3PO4
Lực ion Na3PO4 ảnh hưởng đáng kể đến khả năng hấp phụ As(V) như trong trường hợp CO3
2- (hình 3.14). Độ chuyển hóa hấp phụ giảm từ 91% đến 45% khi nồng độ ion phosphat tăng từ 0 đến 100 mg/L. Tuy nhiên lực ion Na3PO4 ít ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ As(III), độ chuyển hóa hấp phụ chỉ tăng từ 30% đến 39% khi hàm lƣợng phosphat tăng từ 0 đến 100 mg/L.
Hình 3.14. Ảnh hưởng của lực ion Na3PO4 đến quá trình hấp phụ asen
0 10 20 30 40 50
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As(III)
Nồng độ Na3PO4 (mg/L)
0 20 40 60 80
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As(III)
Nồng độ Na2CO3(mg/L)
0 50 100
0 10 20 40 60 80 100
% hấp phụ As(V)
Nồng độ Na2CO3 (mg/L)
0 20 40 60 80 100
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As(V)
Nồng độ Na3PO4 (mg/L)
21 3.4.4.4. Ảnh hưởng của ion CaCl2, MgCl2
Ảnh hưởng lực ion của các muối CaCl2 và MgCl2 được trình bày ở hình 3.15 và hình 3.16. Lực ion các muối này ít ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ asen.
Hình 3.15. Ảnh hưởng của lực ion CaCl2 đến quá trình hấp phụ asen
Hình 3.16. Ảnh hưởng của lực ion MgCl2 đến quá trình hấp phụ asen Từ kết quả trên cho thấy vật liệu Fe-Mn/D65 có khả năng hấp phụ cao As(III) và As(V), đặc biệt khả năng hấp phụ/oxy hóa chuyển hóa As(III) có độc tính cao thành As(V) có độc tính thấp hơn, làm cho vật liệu này có nhiều tiềm năng ứng dụng trong công nghệ xử lý nước.
87 88 89 90 91 92 93
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As (V)
Nồng độ CaCl2 (mg/L) 63
64 65 66 67 68 69 70
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As (III)
Nồng độ CaCl2 (mg/L)
62 64 66 68 70 72
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As(III)
Nồng độ MgCl2 (mg/L)
82 84 86 88 90 92 94
0 10 20 40 60 80 100
% Hấp phụ As(V)
Nồng độ MgCl2 (mg/L)