ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Thị Thanh Hải

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ASEN VÀ
MỘT SỐ CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƢỚC
TRÊN QUẶNG LATERIT BIẾN TÍNH VỚI La

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------

Nguyễn Thị Thanh Hải

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ASEN VÀ
MỘT SỐ CHẤT GÂY Ô NHIỄM TRONG NƢỚC
TRÊN QUẶNG LATERIT BIẾN TÍNH VỚI La

Chuyên ngành: Hóa Môi trƣờng
Mã số: 60440120
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 2
1.1. Giới thiệu chung về Asen .................................................................................2
1.1.1. Dạng tồn tại của Asen trong tự nhiên .........................................................2
1.1.2. Độc tính của Asen ......................................................................................4
1.1.3. Ô nhiễm Asen trong nƣớc ..........................................................................7
1.2. Ô nhiễm photphat trong nƣớc .........................................................................12
1.3. Phƣơng pháp xử lý asen và photphat trong nƣớc ...........................................13
1.3.1. Phƣơng pháp kết tủa và đồng kết tủa .......................................................13
1.3.2. Phƣơng pháp hấp phụ và trao đổi ion.......................................................15
1.3.3. Phƣơng pháp sinh học ..............................................................................16
1.3.4. Một số phƣơng pháp khác ........................................................................18
1.4. Ứng dụng Laterit trong xử lý hấp phụ asen và một số chất gây ô nhiễm nƣớc18
1.4.1. Ứng dụng của quặng Laterit tự nhiên .......................................................18
1.4.2. Ứng dụng của quặng Laterit biến tính ......................................................19
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................................................................ 20
2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu luận văn.....................................................20
2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................20
2.1.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................20
2.2. Hóa chất, dụng cụ ...........................................................................................20
2.2.1. Dụng cụ thiết bị ........................................................................................20
2.2.2. Hóa chất và vật liệu nghiên cứu ...............................................................20
2.3. Phƣơng pháp phân tích sử dụng trong thực nghiệm .......................................21
2.3.1. Xác định asen bằng phƣơng pháp thủy ngân bromua ..............................21
2.3.2. Xác định photphat bằng phƣơng pháp trắc quang. ...................................23
2.4. Các phƣơng pháp nghiên cứu đặc trƣng cấu trúc của vật liệu ........................25


Luận văn thạc sĩ


Nguyễn Thị Thanh Hải
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Hàm lượng asen ở các vùng khác nhau trên thế giới ................................. 7
Bảng 1.2. Tích số tan của một số hợp chất photphat với canxi, sắt, nhôm ở 25oC .. 14
Bảng 2.1. Chiều cao vạch màu HgBr2 (h-mm) theo nồng độ As .............................. 22
Bảng 2.2. Chiều cao vạch màu HgBr2( h-mm) theo nồng độ As............................... 23
Bảng 2.3. Khảo sát độ đúng của đường chuẩn ......................................................... 25
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH tới hấp phụ As của Laterit tự nhiên32
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ As của Laterit tự nhiên. ... 33
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát tải trọng hấp phụ cực đại của Laterit tự nhiên ............ 34
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ của vật liệu thô. ...................... 35
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của thời gian tới khả năng hấp phụ photphat của laterit tự
nhiên .......................................................................................................................... 35
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ đầu tới khả năng hấp phụ photphat của laterit. 36
Bảng 3.7. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit HCl biến tính tới khả năng
hấp phụ As ................................................................................................................. 38
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát ảnh hưởng hàm lượng La(III) ngâm tẩm đến khả năng
hấp phụ As của vật liệu ............................................................................................. 39
Bảng 3.9. Kết quả thành phần nguyên tố của Laterit tự nhiên. ................................ 41
Bảng 3.10. Kết quả thành phần nguyên tố của Laterit sau khi biến tính.................. 42
Bảng 3.11. Kết quả xác định pHpzc của vật liệu ....................................................... 42
Bảng 3.12. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ As của vật
liệu ............................................................................................................................. 43
Bảng 3.13. Kết quả khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của vật liệu biến tính44
Bảng 3.14. Khảo sát tải trọng hấp phụ cực đại As của vật liệu biến tính ................ 45
Bảng 3.15. Sự ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ của vật liệu biến tính ...... 46
Bảng 3.16. Ảnh hưởng của thời gian tới khả năng hấp phụ PO43- của vật liệu biến
tính ............................................................................................................................. 47
Bảng 3.17. Ảnh hưởng của nồng độ đầu tới khả năng hấp phụ của laterit biến tính48

Hình 2.1. Đường chuẩn nồng độ thấp 10- 90 ppb .................................................... 22
Hình 2.2. Đường chuẩn nồng độ cao 100- 900 ppb.................................................. 23
Hình 2.3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian tới độ bền của phức màu ....... 24
Hình 2.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của ion lạ tới khả năng hấp thụ của phức màu24
Hình 2.5. Đường chuẩn của PO43- ............................................................................ 25
Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý của kính hiển vi điện tử quét........................................... 26
Hình 2.7. Nguyên lý của phép phân tích EDX .......................................................... 28
Hình 2.8. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir ....................................................... 29
Hình 2.9. Đồ thị dạng tuyến tính của phương trình Langmuir ................................ 29
Hình 2.10. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich .................................................. 30
Hình 2.11. Đồ thị dạng tuyến tính của phương trình Freundlich. ............................ 30
Hình 2.12. Đồ thị xác định pHpzc của vật liệu ........................................................... 31
Hình 3.1. Đồ thị khảo sát ảnh hưởng pH đến hấp phụ As của Laterit tự nhiên ....... 32
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn thời gian cân bằng hấp phụ As của Laterit tự nhiên...... 33
Hình 3.3. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir của Laterit tự nhiên. ..................... 34


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải

Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian tới quá trình hấp phụ photphat của Laterit tự
nhiên .......................................................................................................................... 36
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ đầu tới quá trình hấp phụ photphat của laterit tự
nhiên .......................................................................................................................... 37
Hình 3.6. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir của laterit tự nhiên ....................... 37
Hình 3.7. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Frendlich của laterit tự nhiên ....................... 37
Hình 3.8. Ảnh hưởng của nồng độ axit HCl hoạt hóa tới khả năng hấp phụ Asen .. 38
Hình 3.9. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng Lantan ngâm tẩm đến khả năng hấp
phụ As của vật liệu .................................................................................................... 39

cao gấp từ 10 đến hàng trăm lần tiêu chuẩn nƣớc sạch. Điều này ảnh hƣởng nghiêm
trọng và trực tiếp tới sức khoẻ của con ngƣời, do sự độc hại của asen mang lại. Nó
gây ra rất nhiều loại bệnh nguy hiểm nhƣ ung thƣ da, phổi... Đây là vấn đề đáng báo
động với chúng ta.
Việc loại bỏ một số chất gây ô nhiễm nhƣ photphat, amoni, nitrat… trong
nƣớc thải của các đô thị, nhà máy hay xí nghiệp cũng nhƣ việc loại bỏ asen trong
nƣớc đặc biệt là nguồn nƣớc ngầm là vô cùng cần thiết và cấp bách. Hiện nay một
số phƣơng pháp xử lý các chất gây ô nhiễm nguồn nƣớc đem lại hiệu quả cao nhƣ:
hấp phụ, trao đổi ion, màng lọc, kết tủa hóa học…trong đó hấp phụ là một trong
những phƣơng pháp phổ biến nhất để xử lý asen trong nƣớc bởi giá thành thấp mà
hiệu quả lại cao. Có rất nhiều khoáng vật tự nhiên có thể dùng để hấp phụ asen tốt
nhƣ: Than hoạt tính, Pyroluzit, Laterit, Betonit…Quặng laterit ( hay còn gọi là đá
ong) từ lâu đã đƣợc sử dụng để làm sạch nƣớc nhƣng ứng dụng của nó trong xử lý
nƣớc mới chỉ dừng lại ở việc loại bỏ các hợp chất hữu cơ và một số các thành phần
không phân cực có hàm lƣợng nhỏ trong nƣớc. Một số nghiên cứu gần đây cho thấy
quặng laterit có gắn một số kim loại, oxit kim loại đã đem lại nhiều kết quả khả
quan trong việc hấp phụ các ion kim loại nặng trong nƣớc.
Với mục đích khai thác tiềm năng ứng dụng của quặng laterit trong việc xử
lý nƣớc sinh hoạt, đặc biệt là loại bỏ asen và một số chất gây ô nhiễm chúng tôi đã
thực hiện nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu quá trình hấp phụ asen và một số chất
gây ô nhiễm trong nước trên quặng Laterit biến tính với La” với mong muốn tìm
hiểu và tìm kiếm vật liệu mới để hấp phụ, loại bỏ asen và một số chất gây ô nhiễm,
làm giảm tình trạng ô nhiễm môi trƣờng đang đe dọa lên cuộc sống của con ngƣời.

1


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải

hƣởng của pH [31].
As(OH)3 sẽ phân ly liên tiếp trong môi trƣờng nhƣ sau:
H3AsO3 ↔ H2AsO3- + H+

pK1 = 9,2

H2AsO3- ↔ HAsO32- +H+

pK2 = 12,1

2


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải

HAsO32- ↔ AsO33- + H+

pK3 = 12,7

Hình 1.1. Ảnh hưởng của pH đến dạng tồn tại của Asen.
Hình 1.1 cho thấy tại PH trung tính, H3AsO3 chiếm tỉ lệ chính trong khi
H2AsO3- chỉ chiếm 1 tỉ lệ rất nhỏ (
nƣớc tƣơng đối lớn mà nhiều vùng nƣớc ngầm bị ô nhiễm asen cao, nhƣng khi qua
quá trình xử lý sắt (lọc cát…) thì hàm lƣợng asen đạt tiêu chuẩn nƣớc sạch [24][30].

Hình 1.3. Đồ thị Eh-pH của hệ As-Fe-H2O.
Hình 1.3 cho biết các dạng tồn tại của asen trong hệ As-Fe-H2O ở đó có xét
đến sự hấp phụ asen trên FeOOH (Hfo). Đồ thị cho thấy khả năng hấp phụ tốt asen
(asenate) ở vùng pH gần trung tính và điều kiện ôxi hóa và khử yếu. Ở điều kiện ôxi
hóa, dạng tồn tại của asen trong dung dịch tăng ở cả 2 vùng pH, khi pH tăng hoặc
giảm. Ở điều kiện ôxi hóa mạnh, các dạng asenite chiếm ƣu thế ở một vùng pH
rộng, do liên kết của nó với Hfo không ổn định [25].
1.1.2. Độc tính của Asen
Asen là chất rất độc hại, có thể gây 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các
bệnh nan y nhƣ ung thƣ da, phổi. Từ xa xƣa Asen ở dạng hợp chất vô cơ đƣợc sử
dụng làm chất độc (thạch tín), một lƣợng nhỏ As loại này có thể gây chết ngƣời.
Mức độ nhiễm nhẹ hơn có thể dẫn đến thƣơng tổn các mô hay hệ thống của cơ thể
4


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải

sinh vật. Tiếp xúc với 70-80 mg As2O3 qua đƣờng ăn uống đƣợc xác định là nguy
hiểm đến tính mạng đối với con ngƣời [31].
Asen ảnh hƣởng đối với thực vật nhƣ một chất ngăn cản quá trình trao đổi
chất, làm giảm năng suất cây trồng.
Bệnh nhiễm độc mãn tính Asen đƣợc gọi là arsenicosis. Đó là một tai họa
môi trƣờng đối với sức khoẻ con ngƣời. Những biểu hiện của bệnh nhiễm độc Asen
là chứng sạm da (melannosis), dày biểu bì (keratosis), từ đó dẫn đến hoại thƣ hay
ung thƣ da, viêm răng, khớp…. Hiện tại trên thế giới chƣa có phƣơng pháp hữu hiệu

Lun vn thc s

Nguyn Th Thanh Hi

* Asen vụ c
Asen vụ c cú th phỏ hu cỏc mụ trong h hụ hp, trong gan v thn. Nú
tỏc ng lờn cỏc enzim hot ng m bo cho quỏ trỡnh hụ hp. Cỏc nghiờn cu ó
ch ra c ch gõy c chớnh ca asen l do s liờn kt ca nú vi cỏc nhúm
sunfuahydryl SH, lm mt chc nng hot ng ca enzim [32]
SH
Enzym

SH
+

AsO3-3

As - O-

Enzym

SH

+

2 OH-

SH

Asen(V) c ch cỏc enzim sinh nng lng cho t bo nh cỏc enzim sinh ra

C

OH
C

Phân huỷ thành sản
phẩm đầu

O

O
AsO33-

* Asen hu c
Cỏc hp cht asen(V) (R-AsO3H2) ớt nh hng n hot tớnh ca enzim
nhng trong nhng iu kin thớch hp chỳng cú th kh v dng asen(III) c hn.
Cỏc hp cht asen(III) bao gm aseno v asenoso. Cỏc hp cht aseno (RAs=As-R) b oxi hoỏ d dng ngay c khi cú vt oxi, tớnh hot ng ca chỳng c
cho l do s chuyn hoỏ thnh cỏc dn xut aseno tng ng. Cỏc dn xut ny cú
th c chia thnh cỏc hp cht th mt ln v cỏc hp cht th hai ln theo phn
ng ca chỳng vi nhúm sunfuahydryl . Nhng hp cht th mt ln, vớ d RAs=O, phn ng vi enzim cha nhúm -SH.
SR'

R-As

O

+

R-As


S

SH

CH2

CHAsH2
S

CH

CH2OH

1.1.3. Ô nhiễm Asen trong nƣớc
1.1.3.1. Ô nhiễm Asen trên thế giới
Hiện nay trên thế giới có hàng chục triệu ngƣời đã bị bệnh đen và rụng móng
chân, sừng hoá da, ung thƣ da… do sử dụng nguồn nƣớc sinh hoạt có nồng độ Asen
cao. Nhiều nƣớc đã phát hiện hàm lƣợng Asen rất cao trong nguồn nƣớc sinh hoạt
nhƣ Canada, Alaska, Chile, Arhentina, Trung Quốc, India, Thái Lan, Bangladesh
...[25]. Sự có mặt của Asen ở các vùng khác nhau trên thế giới đƣợc tổng hợp trong
bảng 1.1 và hình 1.4.
Bảng 1.1. Hàm lượng asen ở các vùng khác nhau trên thế giới

Ở Trung Quốc, trƣờng hợp bệnh nhân nhiễm độc Asen đầu tiên đƣợc phát
hiện từ năm 1953. Số liệu thống kê cho thấy 88% nhiễm qua thực phẩm, 5% từ
không khí và 7% từ nƣớc uống. Đến năm 1993 mới có 1546 nạn nhân của căn bệnh
Asenicosis (bệnh nhiễm độc Asen) nhƣng cho đến thời điểm này đã phát hiện 13500
7



Nguyễn Thị Thanh Hải

triệu ngƣời dân Mỹ có nguy cơ nhiễm độc Asen, mức độ nhiễm Asen trong nƣớc
uống dao động từ 0,045 – 0,092 mg/l. Còn ở Nhật Bản, những nạn nhân đầu tiên có
triệu chứng nhiễm Asen đã đƣợc phát hiện từ năm 1971, cho đến năm 1995 đã có
217 nạn nhân chết vì Asen.
1.1.3.2. Ô nhiễm Asen trong nước ngầm ở Việt Nam
Do cấu tạo tự nhiên của địa chất, nhiều vùng nƣớc ngầm ở nƣớc ta bị nhiễm
Asenic (thạch tín). Theo thống kê chƣa đầy đủ, hiện có khoảng hơn 1 triệu giếng
khoan, nhiều giếng trong số này có nồng độ Asen cao hơn từ 20-50 lần theo tiêu
chuẩn của Bộ Y tế 0,01mg/l [1], gây ảnh hƣởng xấu đến sức khoẻ, tính mạng của
cộng đồng. Vùng nƣớc bị nhiễm Asen của nƣớc ta khá rộng nên việc cảnh báo
nhiễm độc từ nƣớc giếng khoan cho khoảng 10 triệu dân là rất cần thiết.
Những nghiên cứu gần đây cho thấy vùng châu thổ sông Hồng có nhiều
giếng khoan có hàm lƣợng Asen cao vƣợt quá tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới
(WHO) và vƣợt quá tiêu chuẩn Bộ Y tế Việt Nam (0,01mg/l). Những vùng bị ô
nhiễm nghiêm trọng nhất là phía Nam Hà Nội, Hà Nam, Hà Tây, Hƣng Yên, Nam
Định, Ninh Bình, Thái Bình và Hải Dƣơng (Hình 1.5).

Hình 1.5. Bản đồ ô nhiễm asen tại miền bắc
Nghiên cứu, khảo sát hiện trạng nhiễm asen trong nƣớc ngầm khu vực Hà
nội, từ năm 1998 đến 2004, các kết quả cho thấy mức độ nhiễm asen (trên 0,05

9


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải


đạt đƣợc hiệu quả cao trong xử lý asen.

Hình 1.7. Tình hình nhiễm asen trong nước ngầm tại một số bãi giếng khai
thác nước ngầm của Hà nội, 2001 (I. Mai Dịch, II. Ngọc Hà, III. Yên Phụ, IV. Ngô
Sỹ Liên, V. Lương Yên, VI. Hạ Đình, VII. Tương Mai, VIII. Pháp Vân)
Ở vùng đồng bằng sông Cửu Long (Mekong) theo nghiên cứu mới đây của
Kim Phuong Nguyen et al, 2009 [21], trong báo cáo này các tác giả đã nghiên cứu
sự có mặt của Asen trong nƣớc ngầm, tại 47 giếng khoan ở 12 vùng thuộc các tỉnh ở
đồng bằng sông Cửu Long. Các kết quả nghiên cứu cho thấy: 38,3% các mẫu
nghiên cứu có nồng độ As vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép của Bộ Y Tế (100 µg/L, tập trung chủ yếu ở Tân
Châu, An Phong, Lai Vung ( hình 1.8).

11


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải

Hình 1.8. Bản đồ ô nhiễm As tại lưu vực sông MeKong –Việt Nam
1.2. Ô nhiễm photphat trong nƣớc
Trong môi trƣờng nƣớc, P tồn tại ở các dạng: H2PO4-, HPO42-, PO43-, dạng
polymetaphotphat nhƣ: (NaPO3)6 và photpho hữu cơ. Muối photphat vô cơ đƣợc sử
dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp bao gồm: sản phầm làm sạch, kem đánh
răng, bật lửa, công nghiệp dệt may, xử lý nƣớc và phân bón. Photpho là nguyên tố
rất quan trọng đối với sinh vật. Chúng có mặt trong thành phần ATP, ADP, AMP,
trong photpholipit, trong axit nucleic. Chính vì thế, photpho rất cần thiết cho sinh
vật.
Trong môi trƣờng nƣớc, khi lƣợng photphat quá dƣ sẽ gây nên hiện tƣợng

loại sản phẩm.Ở một số nƣớc, đặc biệt là ở đông nam Á và Việt Nam có nghề nuôi
thuỷ sản rất phát triển. Vào thời điểm năm 2005 diện tích nuôi thuỷ sản ở Việt Nam
là trên 300.000 ha. Khác với nuôi quảng canh và bán thâm canh, nuôi thâm canh
(công nghiệp) sử dụng thức ăn tổng hợp với liều lƣợng khá lớn, 100 - 120
kg/ngày/ha. Các kết quả đánh giá cho thấy, thuỷ động vật nuôi chỉ hấp thu đƣợc
khoảng 25 - 40% lƣợng nitơ, 17 - 25% lƣợng photpho trong thức ăn tổng hợp. Do
hiệu quả hấp thu N, P từ thức ăn không cao, phần còn dƣ nằm trong nƣớc nuôi với
hàm lƣợng khoảng 360 mg/m2 /ngày. Phân tôm cá, thức ăn thừa và chất bài tiết
cũng đóng góp làm tăng nồng độ hợp chất nitơ, photpho trong nƣớc nuôi, nhất là
khi phân và thức ăn thừa không đƣợc thu gom và tách ra khỏi nguồn nƣớc nuôi kịp
thời [5].
1.3. Phƣơng pháp xử lý asen và photphat trong nƣớc
1.3.1. Phƣơng pháp kết tủa và đồng kết tủa
 Hầu hết các phƣơng pháp xử lý Asen đều liên quan đến quá trình kết tủa và
lọc, hoặc sử dụng muối kim loại hoặc làm mềm nƣớc bằng vôi. Phƣơng pháp xử lý
này rất có hiệu quả khi loại bỏ các chất rắn lơ lửng và hoà tan ngoài asen nhƣ độ
đục, sắt, mangan, phốt phát và florua. Nó còn có hiệu quả trong việc làm giảm mùi,
màu và giảm nguy cơ hình thành các chất ô nhiễm thứ cấp. Quá trình kết tủa và lọc
để loại bỏ asen cũng sẽ làm tăng chất lƣợng nƣớc. Muối kim loại thƣờng dùng là
muối nhôm và muối sắt clorua hoặc sunphat. Hiệu quả xử lý asen bằng muối nhôm

13


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải

hoặc muối sắt ở quy mô phòng thí nghiệm có hiệu quả xử lý tới 99% ở các điều
kiện tối ƣu và nồng độ asen còn lại dƣới 1mg/L. Còn đối với các hệ xử lý thực tiễn


10-23

AlPO4.2H2O ↔ Al3+ + PO43- + 2H2O

10-21

14


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải

CaHPO4 ↔ Ca2+ + HPO42-

10-6,6

Ca4H(PO4)3↔ 4Ca2+ + 3PO43- + H+

10-46,9

Ca10(PO4)6(OH)2 ↔ 10Ca2+ + 6PO43- + 2OH(hydroxylapatit)

10-114

Ca10(PO4)6F2 ↔ 10Ca2+ + 6PO43- + 2F- (apatit)

10-118


dạng kết tủa, keo tụ, hấp phụ có vai trò quan trọng hơn trong hệ sử dụng muối sắt,
muối nhôm khi kết tủa so với sử dụng vôi.
1.3.2. Phƣơng pháp hấp phụ và trao đổi ion
 Phƣơng pháp hấp phụ là tạo ra các vật liệu có diện tích bề mặt lớn, có ái lực
lớn với các dạng asen hoà tan và sử dụng các vật liệu đó để loại bỏ asen ra khỏi nƣớc. Ngƣời ta đã phát hiện ra khả năng hấp phụ asen của nhôm oxit đã hoạt hoá
(Al2O3), các vật liệu có chứa oxit, hyđroxit sắt, các loại quặng sắt tự nhiên: limonit,
laterit...
Một số công trình nghiên cứu gần đây cho thấy hấp phụ là phƣơng pháp đơn
giản, chi phí thấp mà mang lại hiệu quả cao trong xử lí As. Viện hóa học[10] đã góp
phần loại bỏ As giải quyết vấn đề nƣớc sạch cho ngƣời dân nhờ ƣu điểm của vật
liệu NC-F20 là có thời gian sử dụng cao, dễ sử dụng, dễ loại bỏ khi vật liệu hết tác
dụng, thích hợp quy mô hộ gia đình, cơ quan, chi phí hoạt động thấp, thân thiện với
15


Luận văn thạc sĩ

Nguyễn Thị Thanh Hải

môi trƣờng. Viện khoa học và công nghệ Việt Nam đã tổng hợp MnO2 kích thƣớc
namomet và nghiên cứu sử dụng vào hấp phụ As trong nƣớc đạt tải trọng cao là
32,79 mg/g [6]. M.Suzuki[29] đã nghiên cứu tổng hợp và cố định dạng tinh thể
monoclinic và cubic Zr trên nhựa XAD-, kết quả cho thấy dạng monoclnic hấp phụ
As tốt hơn nhiều dạng cubic, vật liệu hấp phụ tốt As(III) ở pH từ 9-10.
Trao đổi ion có thể đƣợc xem là một dạng đặc biệt của phƣơng pháp hấp
phụ. Trao đổi ion là quá trình thay thế vị trí của các ion bị hấp phụ trên bề mặt chất
rắn bởi các ion hoà tan trong dung dịch. Nhựa trao đổi ion đƣợc sử dụng rộng rãi
trong việc xử lý nƣớc để loại bỏ các chất hoà tan không mong muốn ra khỏi nƣớc.
Các loại nhựa này có một bộ khung polyme liên kết ngang, đƣợc gọi là nền. Thông
thƣờng, nền này đƣợc tạo thành do polystyren liên kết ngang với đivinylbenzen.