Tiểu luận: Xử lý Asen trong nước ngầm

Chia sẻ: Tran Van Cong | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

180
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay, những số liệu thu thập được cho thấy sự ô nhiễm asen ở miền Bắc cao hơn miền Nam.Đáng chú ý là cả vùng đồng bằng sông Hồng đều nằm trong tình trạng đáng lo ngại về mức độ ô nhiễm asen. Các tỉnh có nguồn nước nhiễm asen cao là Hà Nam, Hà Nội, Hải Dương.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Xử lý Asen trong nước ngầm

KHOA MÔI TRƯỜNG LOGO Hoc phân: KỸ THUẬT CÂP NƯỚC ĐÔ THỊ ̣ ̀ ́ ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN: XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGÂM ̀ GVHD: Đăng Thị Thanh Lôc ̣ ̣ ̀ SVTH: Trân Văn Công ̃ Nguyên Tâm Hiêñ Ngô Văn Quang 1
NỘI DUNG TRÌNH BÀY 1 TỔNG QUAN VỀ ASEN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ASEN 2 TRONG NƯỚC NGÂM ̀ MÔ HINH BỂ XỬ LÝ ASEN QUY MÔ ̀ 3 HỘ GIA ĐINH ̀ 5
1. GIỚI THIÊU VỀ NGUYÊN TỐ As. ̣ v Arsenic (As) là một nguyên tố có trong tự nhiên và ở trên bề mặt của vỏ trái đất v Là một kim loại nặng. As tinh khiết có màu xám và ở dạng tinh thể rắn. v Nhiều hợp chất As có thể hoà tan trong nước, dễ bị hút bám bởi sắt và mangan, phản ứng với đất sét. Điều này giải thích tại sao As được tìm thấy trong các lớp trầm tích (cặn) v Arsenic được sử dụng làm thuỷ tinh, chất bán dẫn, thuốc trị bệnh, thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm. Kỹ thuật xử lý nước
Trong tự nhiên v As ở các hóa trị khác nhau: As(V) (AsO4)-3 và As(III) (AsO3), hiếm hơn As(II) (AsS). As có 140 khoáng vật độc lập, trong đó quan trọng nhất là acsenopirit (FeAsS), reanga (AsS) và ocpimen (AsS3). Ngoài ra As còn có mặt trong các khoáng vật khác như pyrit, v.v… v Nguồn cấp As chủ yếu trong môi trường là các mỏ, các đá và khoáng vật chứa As cũng như hoạt động núi lửa.. Quá trình khử keo hydroxyt Fe+3 hoặc oxy hoá các khoáng vật chứa As trong trầm tích thường là nguồn cấp As cho nước ngầm như đối với vùng Hà Nội và vùng tây Bengac.
́ ̣ ̉ TAC HAI CUA ASEN Ø Oxit của Asen hóa trị III (As2O3). Là một chất r ất độc, độc gấp 4 lần thủy ngân. Ø Asen tác động xấu đến hệ tuần hoàn, hệ thần kinh. Và gây ra nhiều bệnh như: rụng tóc, buồn nôn, sút cân, ung th ư, gi ảm trí nhớ... Asen làm thay đổi cân bằng hệ thống enzim của cơ thể, Ø As có khả năng ung thư với hàm lượng (% trọng lượng) As trong cơ thể người 1,8.10-5. Theo TCVN 5502:2003 cho nước cấp sinh hoạt hàm lượng As trong nước là 0,01 mg/l hay 10 ppb (phụ lục TCVN 5502:2003). (cho As2O3; As2O5)
Phân bố và nông độ nhiêm asen môt số khu vực trên thế giới ̀ ̃ ̣ Khu vực ô nhiễm Arsen Nồng độ ô nhiễm (mg/l) Nam Iowa và Tây Missouri của Mỹ 0,034- 0,490 Hungary 0,001- 0,174 Tây-Nam Phần Lan 0,017- 0,98 Mexico 0,008- 0,624 Tây Nam Đài Loan 0,671 Tây Bengal Ấn Độ 0,193 - 0,737
Hiện nay, những số liệu thu thập được cho thấy sự ô nhiễm asen ở miền Bắc cao hơn miền Nam.Đáng chú ý là cả vùng đồng bằng sông Hồng đều nằm trong tình trạng đáng lo ng ại về mức độ ô nhiễm asen. Các tỉnh có nguồn nước nhiễm asen cao là Hà Nam, Hà Nội, Hải Dương. Việt Nam đã được đánh dấu trên bản đồ ô nhiễm asen của thế giới.
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ASEN TRONG NƯỚC NGÂM̀ Phương pháp keo tđổ-icion tủa trao ụ sinh họ kết Phương pháp làm mềm nước kế ương pháp oxy bằ Pht hợp loại bỏ Ashóang vôi Phương pháp hấp phụ Phương pháp lọc màng
2.1 KEO TỤ - KẾT TỦA Cơ chế: Phương pháp này dựa trên cơ chế chuyển hóa các h ợp chất As (III) lên As (V) (oxy hóa) keo tụ và lắng xuống khi bị các hợp chất keo tụ (muối sắt, muối nhôm, hydroxyt sắt, hydroxyt nhôm,…) hấp phụ và lắng xuống đáy bể, hay h ấp phụ và bị giữ lại trên bề mặt hạt cát trên bể lọc. Kỹ thuật xử lý nước 10
̣ ̣ Hoat đông
Ưu điêm: ̉ Nhược điêm:̉ Các yếu ương pháp ng đến quá Tạo ra lượụ làcpH, Ph tố ảnh hưở này trình keo t ng ặn nồng độ chất keo ạụbỏ ời gian tiếp xúc lvới chất cho phép lo t i , th ớn. keo tụ50 - 80% Asen có ,… trong nước ngầm mạch sâu
2.2 OXY HÓA Cơ chế: Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng các tác nhân oxy hóa mạnh (Chlorine,Permaganate, ozone, oxy, điện hóa, quang hóa,…) để chuyển hóa As (III) thành As(V), sau đó sự dụng phương pháp keo tụ, kết tủa, hấp phụ để loại bỏ nó ra khỏi nước. ̣ ̣ Hoat đông: Oxy hóa bằng chlorine Oxy hóa bbằng ozone Oxy hóa ằng permaganate − − + − 3H AsO33++ 2 MnO4H→AsO4AsOH + +O2 2 MnO2 + H 2O H 333AsO 3 +O3 → H 2 3H 2 −+ H + H + + H AsO OCl → 2 AsO4 + 4 + Cl − − 3Fe 22 ++ MnO4 + HH22O→2Fe((OH) 33 + Cl − + + 5 H+ 2 Fe 2+ + OCl +5 5 HO → 2Fe (OH 3) ++O2 2 4 H + 2 Fe + +O3 −− + 7 2 O → FeOH ) MnO+4 H + Mn222 + 2 3 + H 2+ 2 H 2O → 5 +2 H + +O2 + 3Mn+ + +OMnO4HO →MnO2MnO2− + 4 H ++ − − Mn + OCl + 2O → MnO2 + Cl + 2 H HS− + 2 3 + H + 5 H + → 3S + 2 2O − 3HS − +OMnO4 +→S −+O2 + HMnO2 + 4 H 2O − − − HS + OCl → S + Cl + OH
2.3 LỌC MÀNG Cơ chế: Asen được loại bỏ khỏi nước trong bể lọc cát là nhờ sự đồng kết tủa với Fe(III) trên bề mặt của các hạt cát và không gian giữa các lỗ rỗng trong lớp cát. Fe(II) ở dạng hòa tan trong nước, sẽ bị oxi hóa bởi oxi của không khí để tạo thành Fe(III). Hydroxyt Fe(III) sẽ được hấp phụ trên bề mặt các hạt cát và tạo thành một lớp hấp phụ mỏng. Arsen (V) và Arsen(III) trong nước sẽ hấp phụ vào lớp Fe(OH)3 đó và bị giữ lại ở lớp vật liệu lọc. Kết quả, nước ra khỏi bể lọc đã được giải phóng khỏi sắt và Arsen
Hoạt động:
2.4 LÀM MỀM NƯỚC KẾT HỢP LOẠI BỎ AS BẰNG VÔI Các biện pháp làm mềm nước có thể làm giảm lượng Arsen đáng kể. phương pháp này phụ thu ộc vào các yếu t ố: Tỉ lệ hàm lượng As(V)/As(III), trạng thái oxi hoá của As, pH của nước. Tuy nhiên phải có giai đoạn ổn định hoá nước trước khi sử dụng. Ca2+ + AsO43- → Ca3(AsO4)2 Ca2+ + AsO33- → Ca3(AsO3)2
2.5 HẤP PHỤ Cơ chế: As có thể được hấp phụ lên bề mặt của các vật liệu dạng hạt, hạt sét hay vật liệu gốc xenlulo như: Than hoạt tính, than hoạt tính đã xử lý bằng m ột s ố h ợp chất kim loại như oxit sắt, oxít titan, oxít silic, oxyt mangan,… Vât liêu dung để hâp phu: ̣ ̣ ̀ ́ ̣ Ø Nhôm hoạt tính Ø Laterite (đất axit có màu đỏ) Ø Sắt (III) phosphate Ø Sắt kết hợp với chlorine Ø Hydroxyt sắt
Hoạt động
2.6 TRAO ĐỔI ION Cơ chế: Có thể loại bỏ các ion Asenate (As (V)) trong nước bằng phương pháp trao đổi ion với vật liệu trao đổi gốc anion axit mạnh (Cl-) hoặc anion bazơ mạnh (OH-). Loại vật liệu trao đổi ion này có ưu điểm là có thể sử dụng dung dịch muối đậm đặc NaCl hoặc NaOH để hoàn nguyên hạt trao đổi ion đã bão hòa Arsen.
Hoạt động: R- Cl + H2AsO4- → R-H2AsO4 + Cl- 2R- Cl + HAsO42- → R2-HAsO4 + 2Cl- R- OH + H2AsO4- → R-H2AsO4 + OH- 2R- OH + HAsO42- → R2-HAsO4 + 2OH- Để hoàn nguyên hạt nhựa anions, người ta cho dung dịch muối đậm đặc hoặc HCl: R-H2AsO4 + Cl- → R-Cl + H2AsO4- R2-HAsO4 + 2 Cl- → 2 R-Cl + HAsO42- Dùng sút để hoàn nguyên nhựa có gốc là OH- R-H2AsO4 + OH- → R-OH + H2AsO4- R2-HAsO4 + 2 OH- → 2 R-OH + HAsO42-