Xử lí arsenic khỏi nưóc ngầm

Xử lí arsenic khỏi nưóc ngầm

Nước ngầm có chứa arsenic là một vấn đề được quan tâm gần đây nhất la sau sự việc hầu hết nước giếng khoan tại phường Quỳnh Lôi- Hai ba Trưng- Hà nội được báo cáo là có hàm lượng arsenic cao hơn nồng độ cho phép hang chục lần. Giúp mọi người có cái nhìn khái quát về công nghệ xử lí arsen mình xin phep được giơid thiệu một bài về nó. Vì tài liệu dài nên minh khong dịch mà chỉ đưa ra địa chỉ của nó. Có gì thì chúng ta cung trao đổi nhé
http://phys4.harvard.edu/~wilson/paperasfilter1.pdf

Minh hiện có một số tài liệu về asen vì hiện đang tham gia dụ án khảo sát nông độ asen trong nước ờ đồng bằng bắc bộ. Hiện tại đang khảo sát nồng độ asen tại hai xã là Vĩnh Phúc và tam hiệp. Thấy nồng độ asen ở nơi đó cao kinh khủng.
Nhưng các tài liệu chủ yếu soạn thảo bằng vntime hình như trước đây bạn Nguyễn Vân Linh có cho liên kết đến địa chỉ đổi phông chữ ,nhưng mà mình quên mất rùi, bạn cho lại đuợc không nhỉ. Cám ơn truớc.

Welcome to Clb Hoá học​

Chào các anh, chị
Tôi là người dân tộc Thái, sống ở Bản Bó, xã Bó Sinh, huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La.
Tình cờ tôi được biết đến chuyên mục xử lý arsenic trong nước nên tôi tham gia vào đây.
Nơi tôi sống có mỏ pyrite (FeS2), ngay cái tên Bó Sinh cũng đã ám chỉ điều này. Sinh là diêm tiêu (lưu huỳnh) và Bó là mỏ. Thân quặng lớn nhất lộ ra ngay bên thượng nguồn của dòng Sông Mã. Quặng đặc sít, chất lượng công nghiệp tốt, nhưng hàm luợng arsenic trong quặng quá cao. Đã có nhiều đề tài phối hợp giữa Bộ y tế và Địa chất nhằm nghiên cứu và giảm thiểu tác hại của arsernic tới đời sông của nhân dân trong xã. Nhưng nhìn chung chưa thành công.
Hiện tôi đang có trong tay tài liệu của chương trình nghiên cứu arsenic trên toàn lãnh thổ Bangladesh. Tất nhiên, đây là một báo cáo nặng về giới thiệu nên tính khoa học chưa được đề cập nhiều nhưng về phương pháp nghiên cứu thì đây là một trong những mẫu mực về nghiên cứu arsenic do những cơ quan sau cùng tiến hành và tài trợ.
Ministry of Health and Family Welfare (MoHFW), Department of Public Health Services / UNICEF, Ministry of Water Resources (MoWR), World Bank, Swiss Agency for Development and Co-operation (SDC), Canadian International Development Agency (CIDA), Department for International Development (DFID), Japan International Co-operation Agency(JICA), Australian Aid (AusAID), United States State Department- Water and Sanitation Programme (WSP),
....................
Bangladesh United Nations Development Programme (UNDP), CARE Bangladesh,
Bangladesh University for Engineering and Technology (BUET), University of Dhaka, International Development Enterprises (IDE), World Health Organisation (WHO).
Tôi biết, đây là một lĩnh vực khó, cần vốn lớn. Họ làm trong 2 năm khoảng hết 42 triệu USD. Viêt Nam ta khó có thể có những nghiên cứu lớn với vốn lớn và hoàn thiện như vậy. Nhưng chúng ta cứ học.
Bởi vì tài liệu ở dạng pdf, không post lên đây được nên anh chị nào có nhu cầu thì mail cho tôi theo địa chỉ đã đăng ký ở ttvnol.com
Tôi sẽ chuyển tới và chúng ta cùng trao đổi thêm nếu có thể.
Chào các anh chị.
Chúc các anh các chị thành công trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học của mình.
Được mountainer sửa chữa / chuyển vào 19:57 ngày 18/07/2003

Cám ơn anh Mountainer về tài liệu anh đã gửi cho em. Sau đây em cũng giới thiệu cho mọi người tài liệu xử lí Arsenic của họ mà em nghĩ là rất phù hợp với điều kiện của việt nam ta. Trong đó hướng dẫn chi tiết việc thiết kế và xây dựng một bể xử lí nưóc ăn có chứa arsenic với công suất 750 lít/ngày. Có một điều hơi bất tiện là diện tích xây dựng hơi lớn. Tuy nhiên lại có thể tận dụng được nhiều vật liệu như rơm rạ, than củi,...
Mọi người cùng trao đổi nhé.
Địa chỉ: http://www.unu.edu/env/Arsenic/Crisp.
Được pollution sửa chữa / chuyển vào 05:14 ngày 19/07/2003
Được pollution sửa chữa / chuyển vào 05:30 ngày 19/07/2003

DESIGN AND CONSTRUCTION OF ADSORBANT BED
Chemicals for the Adsorbent Bed
In most areas of Bangladesh and India, no money is available for the purchase of imported chemicals or treatment devices. It is essential to use chemicals that can be made locally, from materials that are free or widely available at little cost, e.g.
agricultural wastes. The chemicals chosen for construction of the adsorbant bed are:
Đ Charcoal, from heating coconut or rice husks in an oven the absence of air,
Đ Ash, from combustion of coconut or rice husks in air,
Đ Magnesium salts, from the brine left after the recovery of salt from sea water, and
Đ Rust, from clean scrap iron placed in water and exposed to the air.
Charcoal is a well-known adsorbent for organic compounds and may weakly adsorb arsenic species. Its main value is as a porous material to provide a large surface area on which to deposit other chemicals. Ash contains several percent by
weight of potassium carbonate, a chemical critical for construction of the proposed adsorbent bed. Mineral particles, such as silica, will help to provide bulk and surface area for the adsorption bed. A brick kiln could be modified to produce charcoal and ash, using available agricultural wastes. Rice husks, for instance, could be burnt beneath the kiln to produce ash and heat for pyrolysis of other rice husks in the kiln chamber to produce charcoal.
Magnesium ions occur in seawater at a concentration of 1.27 g per litre36.
After salt has been crystallized from seawater, the remaining liquid is greatly enriched in magnesium salts, principally magnesium chloride. The liquid is usually discarded to the sea, but could be inexpensively dried in the sun to yield a damp solid (magnesium chloride, the principal salt absorbs moisture from the air) and transported throughout the region. Production of magnesium chloride would provide ad***ional income for impoverished salt workers.
Rust can be prepared by heating scrap iron in a fire (perhaps with rice husks in a modified brick kiln) to burn off paint, oil or metal plating, and then the clean iron can be placed in water in a shallow container to allow easy access by atmospheric oxygen. Ad***ion of small amounts of acidic materials such as
lemon juice may promote more rapid rusting. The slurry of rust particles settling to the bottom is collected and used. Lumps of clean scrap iron could be reused until they had corroded completely.
Construction of the Adsorbent Bed
The adsorbent bed is constructed by mixing together charcoal and ash, then moistening the mixture with water to dissolve the potassium carbonate in the ash and allow it to soak into the pore spaces in the charcoal particles. A concentrated solution of magnesium ions, prepared by mixing impure magnesium
chloride with a little water, is then added to the wet charcoal/ash and the combined materials further mixed. At this stage, magnesium ions and carbonate ions will react to form magnesium hydroxy-carbonate37, which will deposit on and within the charcoal particles. The reaction con***ions must be optimized to obtain the maximum surface area of magnesium hydroxy-carbonate, a white gelatinous solid.
The base of the adsorption tank must now be prepared to receive the adsorbent bed. The problem is that the adsorbent is in the form of fine particles and will wash away unless the particles are anchored in some manner. Rock, gravel and sand are not available in most areas due to the abundance of deltaic
silt deposits; however, bricks are made from clay silts and are a common building material. Bricks can be crushed and sieved to yield fractions with different particle-size ranges. Anchoring the bed can be achieved by means of layers of crushed brick. A layer of coarsely crushed brick (~10 mm particle diameter; 50
mm thickness) is placed in the bottom of the treatment tank, extending through the holes at the bottom of the wall separating the water lock. On top of this is placed a layer of medium crushed brick (~3 mm particle diameter; 50 mm thickness) and a third layer of fine crushed brick (~1 mm particle diameter; 50
mm thickness). It is important that the layers be level, uniform in thickness and continuous. If there are any gaps or other defects, water and particles of adsorbent will channel through them, reducing the efficiency of the bed.
The magnesium-treated mixture of charcoal and ash is now poured on top of the fine layer of crushed brick in the treatment tank. Water is carefully added so that the surface of the bed is not disturbed and the tank is filled with water to the top of the charcoal/ash bed.
The next stage is to incorporate particles of rust (hydrated iron oxide) into the bed. A slurry of rust particles in water is now added carefully to the bed. The rust particles will percolate part of the way through the bed and be retained by the charcoal and magnesium hydroxy-carbonate. The bed should be allowed to stand for several days to compact.
Fine, medium and coarse particles of brick, in that order, are now added to the bed as successive layers, to form a mirror image of the layers below . The purpose is to stabilize the top of the bed and prevent erosion and channeling, both of which would reduce efficiency. Finally a heap of coarse brick is placed next to the wall from which water enters the tank, in order to spread the inflow of water and prevent damage to the adsorbent bed.
OPERATION OF THE SYSTEM
The inlet tank (750 L) is filled with water from the tube well. The flow of water
from the tank is set by the tap at the base to approximately 1.5 L/min, so that the
entire volume flows into the system during the most brightly-lit hours of the day,
say from 8 a.m. until 4 p.m.. Purified water is available soon after the dayõ?Ts
treatment begins.
The water volumes in the sections of the treatment system are: inlet tank
(0.75 m3), precipitation tank (~2.25 m3), adsorption tank (~2.75 m3), water lock
(1.5 m3) and reservoir (0.75 m3), making a total volume of approximately 8 m3 .
If 0.75 m3 of water are passed into and out of the system each day, the residence
time is approximately 10 days. If smaller volumes of water are required, the flow
rate can be reduced, so that greater residence time is available in the system,
leading to more efficient operation.
It is expected that most of the arsenic(V) and around half of the arsenic(III)
in the well water will precipitate with the iron hydroxide in the precipitation tank.
The greater the extent of oxidation of arsenic(III), the greater the removal efficiency. The role of the adsorption tank is to eliminate virtually all of the remaining arsenic(III) and any traces of arsenic(V) species.
If the tap for purified water is left open accidentally, the water level will drop to the level of the tap but will not cause the treatment tank to dry out. If the adsorbent bed in the treatment tank should dry out, it would probably channel and lose efficiency. Provided the tank is in daily use and checked regularly, the adsorption bed should never dry out.
It is important that the purified water be free from suspended particles of iron hydroxide or other minerals, since arsenic species may be adsorbed on mineral surfaces and may dissolve in the hydrochloric acid in the human stomach following ingestion. Arsenic species which have been removed from solution as insoluble material could be remobilized in the human body.

Có bác nào dịch cái bài này đi chứ đọc thế thì chết a?

environ

Tôi xin phép được dịch lại. Tuy nhiên có thể một vài chỗ hiểu chưa đúng, các bạn thông cảm
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG LỚP VẬT LIỆU HẤP PHỤ
Các vật liệu làm lớp hấp phụ
Ở phần lớn các vùng của Bangladesh và Ấn độ, người ta không có sẵn tiền để mua các loại hoá chất nhập khẩu hay các thiết bị xử lý. Vì vậy, cần thiết phải sử dụng các loại hoá chất có thể chế tạo tại địa phương, không mất tiền hay với chi phí thấp, ví dụ như các phế thải nông nghiệp. Các loại vật liệu được sử dụng làm lớp hấp phụ gồm:
- Than củi bằng việc đốt vỏ dừa hay vỏ trấu trong lò thiếu không khí,
- Tro bằng việc đốt vỏ dừa hay vỏ trấu trong không khí,
- Muối magiê, thu được từ nước biển còn lại sau khi thu hoạch muối từ ruộng muối,
- Rỉ sắt thu được từ những miếng sắt vụn trong nước và bị rỉ trong không khí.
Than củi là chất hấp phụ quen thuộc sử dụng để xử lý các hợp chất hữu cơ và có thể hấp phụ một phần nhỏ các hợp chất có chứa Asen. Đặc điểm của nó là loại vật liệu có xốp rỗng có bề mặt tiếp xúc lớn và có khả năng lưu giữ các chất hoá học. Tro có chứa một tỷ lệ phần trăm nhất định hợp chất K2CO3, một loại hoá chất rất thích hợp để làm vật liệu hấp phụ. Các chất khoáng như silic có thể dùng lầm vật liệu mang và cung cấp bề mặt tiếp xúc cho lớp hấp phụ. Người ta có thể cải tạo lò gạch để sản xuất than củi và tro từ các phế thải nông nghiệp có sẵn. Ví dụ như vỏ trấu có thể đốt trong lò kiểu này để tạo ra tro hay nung nhiệt phân để tạo than củi.
Các ion magiê có trong nước biển với hàm lượng 1.27 g /lit. Sau khi muối kết tinh từ nước biển, chất lỏng còn lại rất giàu muối magiê, chủ yếu dưới dạng MgCl2. Chất lỏng này thường được tháo ra biển, tuy nhiên người ra có thể làm cho bay hơi dưới ánh mặt trời (không tốn kém) để thu một chất rắn nhão (MgCl2, muối này hấp thụ hơi nước từ không khí) và đưa đến các nơi cần dùng. Việc sản xuất muối MgCl2 sẽ làm tăng thêm thu nhập của các diêm dân nghèo khổ.
Người ta có thể thu được rỉ sắt bằng cách nung các mảnh sắt trong lửa (có thể cùng với vỏ trấu trong các lò gặng được cải tạo) để đốt sạch các lớp phủ kim loại, dầu mỡ hay sơn, sau đó sắt đã được làm sạch này sẽ được ngâm trong nước trong một cái thùng nông để có thể sẽ dàng tiếp xúc với oxy của khí quyển. Có thể bổ sung thêm một số loại chất có tính axit để làm tăng tốc độ hoá rỉ, chẳng hạn như nước chanh. Các rỉ này sẽ lắng xuống đáy thùng, người ta sẽ lấy ra và sử dụng chúng. Các mảnh sắt còn lại chưa hoá rỉ sẽ được sử dụng tiếp tục như trên cho đến khi chúng hoá rỉ hoàn toàn.
Chế tạo lớp hấp phụ
Người ta tạo ra lớp hấp phụ bằng cách trộn lẫn than củi và tro, sau đó làm ướt hỗn hợp này bằng nước để hoà tan K2CO3 có trong tro và nhờ đó nó có thể ngấm vào các khoảng trống trong các mao quản của than củi. Dung dịch chứa ion magiê, pha chế bằng cách trộn MgCl2 tinh chất với một chút nước, sau đó cho vào hỗn hợp than củi/tro đã được làm ướt và trộn đều lên. Ở giai đoạn này, các ion magiê và cacbonat sẽ phản ứng với nhau để tạo nên Mg(HCO3)2, hợp chất này sẽ bám trên và bên trong các phần tử than củi. Các điều kiện phản ứng phải được tối ưu hoá để đạt được diện tích bề mặt có Mg(HCO3)2 bám lên là lớn nhất (đó là một lớp keo trắng).
Tiếp theo là chuẩn bị giá thể đễ đỡ lớp vật liệu hấp phụ. Vấn đề là ở chỗ vật liệu hấp phụ có dạng các phần tử kích thước nhỏ bé và sẽ bị rửa trôi đi trừ phi các phần tử đó được gắn kết chặt bằng cách nào đó. Đá, sỏi và cát không có sẵn ở một số vùng do không có nhiều trầm tích bùn châu thổ; tuy nhiên, có thể dùng vật liệu gách làm từ bùn sét. Gạch được đập nhỏ và sàng để phân loại theo các kích thước khác nhau. Vật liệu sẽ được gắn kết lên các lớp gạch vỡ này. Một lớp gạch vỡ thô (đường kính ~ 10 mm; dầy 50 mm) được đặt ở đáy bề xử lý, mở rộng qua các lỗ tại đáy của tường ngăn nước. Ở đáy của lớp này là lớp gạch có kích thước trung bình (đường kính ~3 mm; dày 50 mm) và lớp gạch thứ ba có kích thước nhỏ(đường kính ~1 mm; dày 50 mm ). Điều quan trọng là các lớp vật liệu phải bằng nhau, đồng đều về kích thước và bố trí liền kề nhau. Nếu có bất kỳ khoảng cách hay khiếm khuyết nào đó trong lớp vật liệu, nước và các phần tử hấp phụ sẽ chảy qua chúng và làm giảm hiệu quả của lớp hấp phụ.
Hỗn hợp than củi và tro đã được tẩm hợp chất chứa magiê được rót lên bề mặt trên cùng của lớp gạch vỡ có kích thước bé bố trí trong bể xử lý. Nước được bổ sung từ từ để bể mặt của lớp vật liệu không bị khuẩy trộn và bể sẽ được đổ đầy nước cho đến bề mặt của lớp vật liệu than củi/tro.
Tiếp theo là gắn kết các phần tử rỉ sắt (oxit sắt đã bị hydrat hoá) vào lớp vật liệu. Các rỉ sắt trong nước được đổ từ từ vào vật liệu hấp phụ. Các phần tử sắt này sẽ xâm nhập xuyên qua lớp hấp phụ và được than củi và Mg(HCO3)2 giữ lại. Sẽ mất một vài ngày để lớp vật liệu này đặc lại.
Các phần tử gạch kích thước bé, trung bình và thô, theo đúng thứ tự đó được xếp vào bể phản ứng, tạo nên hình ảnh qua gương của các lớp dưới. Mục đích của việc làm này là để ổn định mặt trên của lớp vật liệu và ngăn ngửa xói mòn và rửa trôi, hai hiện tượng làm giảm hiệu quả xử lý. Cuối cùng, một đống gạch vỡ thô được xếp ngay mép vách từ đó nước chảy vào bể để phân phối đều dòng nước vào và ngăn ngừa việc là hư hỏng lớp vật liệu hấp phụ.
Vận hành hệ thống
Bể chứa nước vào (750 L) được đổ nước lấy từ giếng. Dòng nước được khống chế lưu lượng bằng vòi khoá sao cho xấp xỉ 1.5 L/phút, để toàn bộ thể tích nước chảy vào hệ thống trong thời gian ban ngày từ 8h sáng đến 4h chiều. Nước được làm sạch sẽ có ngay sau khi quá trình xử lý ban ngày bắt đầu.
Khối lượng nước trong khu xử lý gồm: bể chứ nước vào (0.75 m3), bể lắng kết tủa (~2.25 m3), bể hấp phụ (~2.75 m3), ngăn giữ nước (1.5 m3) và bể chứa (0.75 m3), tổng thể tích xấp xỉ 8 m3.
Nếu có 0.75 m3 nước chảy vào và ra hệ thống trong một ngày, thời gian lưu sẽ xấp xỉ 10 ngày. Nếu chỉ cần lượng nước nhỏ hơn, tốc độ chảy có thể giảm đi, nhờ đó làm tăng thời gian lưu của nước trong hệ thống và tăng hiệu quả xử lý. Người ta cho rằng phần lớn arsenic(V) và khoảng một nửa arsenic(III) trong nước giếng sẽ kết tủa với sắt hydroxide trong bể kết tủa.
Lượng arsenic(III) bị oxi hoá càng lớn thì hiệu quả xử lý càng cao. Vai trò của bể hấp phụ là để loại bỏ gần như triệt để lượng arsenic(III) còn lại và các hợp chất chứa arsenic(V) dạng vết khác.
Nếu như vòi tháo nước đã xử lý được mở không thường xuyên, mực nước sẽ hạ xuống bằng mực nước vòi nhưng không làm cho bể xử lý bị khô cạn hoàn toàn. Nếu lớp vật liệu hấp phụ trong bể xử lý bị khô kiệt, nó sẽ làm xuất hiện các khe rãnh và hiệu quả xử lý sẽ giảm. Do bể được sử dụng và kiểm tra hàng ngày nên lớp vật liệu hấp thụ không nên để khô kiệt.
Điều quan trọng là nước sau xử lý phải không có các chất lơ lửng gồm sắt hydroxide hay các khoáng chất khác, bởi các hợp chất chứa asen sẽ bị hấp phụ trên bề mặt của các khoáng chất và có thể bị hoà tan trong axit hydrochloric có ở trong bao tử người sau khi được nuốt vào. các hợp chất có chứa asen đã được tách khỏi nước dưới dạng chất rắn sẽ lại hoà tan trong cơ thể người.
Tuy nhiên, hệ thống này chỉ có thể xử lý với quy mô hộ gia đình thôi. Nếu đua ra ở quy mô nhà máy xử lý lớn thì tôi nghĩ đây thực sự là một vấn đề đấy. Không đơn giản chút nào.

To auguststory2002
Mình không biết làm gì ngoài vote 5* để cảm ơn sự đóng góp của bạn
Chào mừng các bạn đến với diễn đàn KHCN & Môi Trường

Bạn dịch rất tuyệt. Trước đây tôi cũng dịch một bài đăng ở box này, nhưng chất lượng kém hơn hẳn. Tôi cũng xin cảm ơn bạn và tặng 5*. Giá mà có thể tặng được cả vàng (gold) nữa thì tôi cũng xin ?okính biếu?
http://www.ttvnol.com/forum/f_62
http://www.ttvnol.com/forum/f_394

Cám ơn các bạn đã ủng hộ tôi.
Tôi xin tự giới thiệu là tôi đang làm việc trong ngành công nghệ xử lý nước nên cũng khá quan tâm đến đề tài này.