Cỏc loại nhựa trao đổi ion được sử dụng trong xử lý nước để loại bỏ cỏc chất hoà tan khụng mong muốn. Những loại nhựa này là sự liờn kết chộo của cỏc polyme vớ dụ như sự liờn kết chộo của polystyren với divinylbenzen. Những nhúm tớch điện được gắn với cỏc liờn kết cựng hoỏ trị và được chia làm bốn nhúm.
Axit mạnh (như sunfonat - SO3 -
)
Axit yếu (như cacboxylat - COO-
)
Bazơ mạnh (như amin bậc bốn -N+
(CH3)3)
Bazơ yếu (như amin bậc ba, -N(CH3)2)
Dưới đõy là ỏi lực so sỏnh của cỏc anion đối với dạng nhựa anion bazơ mạnh. CrO4 2- >> SeO4 2- >> SO4 2- >> HSO4 - > NO3 - > Br- > HAsO4 2- > SeO3 2- > HSO33- > NO2- > Cl-
Cỏc loại nhựa khỏc nhau cú dóy lựa chọn khỏc nhau. Nhiều loại nhựa anion cú tớnh bazơ mạnh cú sẵn trờn thị trường được sử dụng để loại bỏ asenat trong nước. Asenit khụng tớch điện nờn khụng được loại bỏ. Chớnh vỡ vậy quỏ trỡnh ụxy hoỏ là cần thiết cho quỏ trỡnh loại bỏ asen bằng trao đổi ion. Thụng thường nhựa cú tớnh chọn lọc đối với sunfat rất phự hợp cho việc loại bỏ asenat. Nhựa cú tớnh chọn lọc nitrat cũng cú thể loại bỏ asen nhưng quỏ trỡnh
56
asen lọt qua lớp nhựa diễn ra sớm hơn. Nhựa trao đổi ion thường được tiền xử lý với axit HCl để tạo ra cỏc ion clorua ở trờn bề mặt, nú dễ dàng bị thay thế bởi asenat mặc dự nhựa cú thể tạo cỏc gốc đơn nguyờn tố với cỏc anion khỏc như bromua hoặc axetat. Hiệu quả của quỏ trỡnh loại bỏ asenat khụng liờn quan nhiều đến pH và nồng độ asenat trong nước đầu vào. Mặt khỏc cỏc anion cạnh tranh đặc biệt là sunfat cú ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý.
Nhựa trao đổi ion dễ dàng được hoàn nguyờn bằng cỏch rửa với dung dịch muối đặc (NaCl 1,0 M). Loại dung di ̣ch này cú thể tỏi sử dụng từ 20 - 30 lần mặc dự nồng nộ asen tăng lờn trong chất tỏi sinh. Quỏ trỡnh thu hồi asen là gần như hoàn toàn (80 đến 100%). Nhựa sau tỏi sinh cú hiệu quả loại bỏ asen thấp hơn một chỳt so với nhựa mới. Mặt hạn chế của quỏ trỡnh trao đổi ion là nhựa hết tỏc dụng (trơ), cú thể giải phúng ra asen được giữ lại trong nhựa kết quả là nồng độ asen cao hơn so với nồng độ nước đầu vào. Mặt hạn chế thứ hai là cột nhựa cú thể bị tắc do sự kết tủa của sắt, mangan ụxit hoặc cú thể làm giảm tốc độ dũng và ngăn cản sự tiếp xỳc giữa asen và nhựa. Những lớp nhựa này tự nú cú thể hấp phụ asen nhưng khụng sử dụng đặc tớnh trao đổi ion của nhựa. Hơn nữa, hạt keo sắt cú thể đi qua lớp nhựa và vận chuyển asen bị hấp phụ tạo ra sự rũ rỉ đỏng kể của asen. Ưu điểm của nhựa trao đổi ion là dễ tỏi sinh, sử dụng ở khoảng pH rộng và hoàn toàn cải thiện được chất lượng nước.