PHƯƠNG PHÁP TÁCH ARSEN RA KHỎI NƯỚC

Khi xử lý nước ngầm, người ta thường thấy sắt ở dạng khử Fe(II) và arsen ở dạng As (III) của chúng. Muốn tách arsen tối ưu, quan trọng là cả hai nguyên tố sắt và asen đều được oxy hoá cùng lúc. Muốn thực hiện điều đó, phải cần đến tác nhân oxy hoá hoá học như NaClO,  bởi vì nếu oxy hoá bằng không khí sẽ oxy hoá chỉ mình Fe (II) chứ không phải As (III).

Arsen có thể tách loại theo hai cơ chế chủ yếu: hấp thụ và đồng kết tủa. Trước hết, Fe (II) và As (III) ở dạng tan được oxy hoá. Sau đó As (V) được hấp thụ trên tủa hydro-xít sắt, kế đến được lọc triệt để nhờ vật liệu DMI-65®. Hiệu quả tách arsen tuỳ thuộc nhiều vào nồng độ sắt và nồng độ arsen ban đầu.  

Nói chung, tỉ suất khối Fe:As phải tối thiểu 20:1, cỡ 1mg Fe tách được 50μg As. Theo thường lệ, các điều kiện này tạo hiệu suất tách arsen khoảng 80-90%. Lượng 10-20% arsen còn lại, thường được xem là tình huống nan giải nhằm đảm bảo nồng độ asen còn tồn, đã đáp ứng tiêu chuẩn WHO cũng như chỉ số ADWG đạt thấp dưới 7 ppb. DMI-65® hiệu quả thấy rõ khi tách arsen xuống đến thấp hơn 1 ppb, trong khi phương pháp đồng kết tủa hoá học thua kém ở mục tiêu đảm bảo mức arsen còn tồn dưới 7 ppb.  

Quá trình oxy hoá kết hợp lọc diễn ra nơi DMI-65® oxy hoá và thu hút các kết tủa sắt, mangan và asen lên bề mặt của nó. DMI-65® là môi trường MnO2 được sản xuất bằng công nghệ tẩm thấm hoá học thích hợp. Không chút mảy may nào trong các lớp DMI-65® bị tiêu hao khi thực thi nhiệm vụ xúc tác các quá trình Đồng kết tủa và Hấp thụ của chúng. Môi trường DMI-65® đã chứng minh có khả năng tách loại đến 99% arsen theo cơ chế oxy hoá/ hấp thụ.        

Trong các quá trình oxy hoá/ lọc, nước đi xuyên qua một cột vật liệu DMI-65® để xử lý sắt, mangan và các phức chất sắt/arsen. Kế đó, chức năng lọc của vật liệu DMI-65® sẽ giữ lại sắt, mangan, arsen kết tủa cho đến khi chúng được rửa ngược ra khỏi cột lọc. Việc rửa ngược tạo ra nước thải và bùn thải mà hệ thống cấp nước phải tiêu thoát thích hợp. Arsen có mặt được tách ra chủ yếu nhờ kết tủa sắt so với số được chiếm giữ bởi mangan. Hệ thống cấp nước có mức sắt tương tác thấp (dưới 1.5 mg/L hoặc thấp hơn tỉ suất khối 20:1 so với arsen) có thể cân nhắc thêm vào clorua sắt FeCl2 trước khi oxy hoá. Chiều cao tầng xử lý DMI-65® được khuyến cáo tối thiểu từ 800 – 1000mm.

DMI-65® được thiết kế dùng kèm với hypochlorite natri (12.5% NaClO) để đảm bảo cho các lớp xúc tác DMI-65® không bị đóng cáu cặn sắt và mangan. Như nói trên, không mảy may phần nào trong các lớp bề mặt xúc tác DMI-65® bị tiêu hao khi thực thi công việc của chúng. Vai trò của NaClO không tạo ra bề mặt xúc tác; hay nói chính xác hơn, chúng được sử dụng để đảm bảo cho các bề mặt luôn sạch. DMI-65® không cần quá trình tái sinh hoá học. 

NaClO được đong nạp trước bộ lọc DMI-65®, nơi tạo ra sự oxy hoá liên tục các kim loại nặng như sắt, mangan và arsen; đồng thời ngăn ngừa và phá huỷ màng cáu cặn sắt và mangan. Arsen tạo phức với sắt ở giai đoạn oxy hoá hoá học rồi được lọc cơ học ra khỏi dung dịch nhờ DMI-65®. Phần asen nào không bị oxy hoá sẽ được thu hút vào bề mặt DMI-65® bằng lực hấp thụ.    

ung dung dmi vao tach asen

Các bề mặt xúc tác DMI-65® được gắn vào vật liệu cát silica nhờ quá trình tẩm thấm hoá học. Các lớp xúc tác này hoàn toàn không cần tái sinh hoá học. Công nghệ DMI- 65® sử dụng chất oxy hoá hoá học, cụ thể là hypochlorite natri. Hypochlorite natri trợ giúp phản ứng xúc tác tự động nhằm thu hút các kim loại kết tủa lên các bề mặt xúc tác của chúng. Hypochlorite natri không dùng để tạo các lớp bề mặt, mà chính xác hơn là để giữ cho chúng luôn sạch, cũng như xúc tác ổn định cho sắt, mangan và arsen. 

Khi các bề mặt DMI-65® luôn được bảo dưỡng và giữ sạch, môi trường sẽ bền đến 5 - 10 năm sử dụng liên tục. DMI-65® được thiết kế chuyên dụng để dùng với hypochlorite natri. Vì vậy DMI-65® an toàn và dễ dàng áp dụng cho mọi trường hợp xử lý môi trường và nước uống. DMI-65® đạt dấu chứng nhận Hiệp hội Chất lượng Nước GOLD SEAL, hợp chuẩn NSF / ANSI – 61 về ảnh hưởng sức khoẻ của các thành phần nước uống. DMI-65® được thiết kế bởi các nhà sản xuất dẫn đầu thế giới về công nghệ xử lý nước để không những đạt hiệu quả cao trong việc tách loại sắt/ mangan và arsen từ nước; mà còn là phương pháp an toàn nhất, kinh tế nhất. 

Bề mặt xúc tác DMI-65® cần được giữ sạch để các ion trong nước đến tiếp xúc. Hypochlorite natri được bơm vào giúp ngăn cản phát triển vi khuẩn và phá màng nhầy gây cản trở nơi bề mặt xúc tác. Đồng thời, NaClO cũng là nguồn oxy hoạt động cao phân tử. Dư lượng lý tưởng để đảm bảo đầu ra của bộ lọc DMI-65® là 0.2 mg/l (0.1 to 0.3). Các mức dư lượng Clo tự do cao hơn và hypochlorite natri nồng độ cao hơn không luôn luôn hữu ích. Nó có thể mang lại hiệu ứng ngược do bốc hơi Clo và làm tăng sự hiện diện của các ion Na+.