Nguyễn Trung Thành * Phan Phước Toàn

* Tác giả liên hệ (ntthanh@agu.edu.vn)

Abstract

Sufficient quality of groundwater (i.e. without arsenic contaminant for domestic use purposes) is necessary for sustaining the living in rural areas of Vietnam. This study investigated the combination of simple arsenic removal engineering and advanced home-made adsorbent as a suitable approach toward arsenic removal from the high arsenic contaminant in groundwater. Arsenic-contaminated groundwater samples at the Cho Vam town, Phu Tan district, An Giang province were treated in this study. Arsenic contaminant removal engineering was separated into co-precipitation and absorption steps. Two parameters including air purging time for the co-precipitation step and flow rate of ground water for the adsorption step were optimized; the remained arsenic concentration of treated groundwater decreased to less than 10 ?g/L. Such arsenic level of treated water satisfied the arsenic maximum concentration limitation of the World Health Organization (WHO) for the domestic-used groundwater. For arsenic removal adsorbent material, additionally, the home-made adsorbent showed about ~1.2-fold of arsenic removal efficiency than that of commercial adsorbent (NC-F20). This implied that the home-made adsorbent showed higher advantage than NC-F20 in arsenic removal application. The advanced function of home-made adsorbent could be combined with porous structures of natural zeolite and hydration facility for iron ions in the structure of bentonite material.
Keywords: arsenic removal technology, bentonite-zeolite, high arsenic contamination, groundwater

Tóm tắt

Nước ngầm không nhiễm asen là rất cần thiết cho người dân ở các khu vực nông thôn Việt Nam. Trong nghiên cứu này cho thấy việc kết hợp một công nghệ đơn giản và chất hấp phụ tiên tiến tự tổng hợp là một giải pháp thích hợp cho việc loại bỏ asen từ nước ngầm với nồng độ asen cao ở các khu vực nông thôn của Việt Nam. Mẫu nước ngầm tại thị trấn Chợ Vàm, huyện Phú Tân, tỉnh An Giang là đối tượng trong nghiên cứu này. Công nghệ loại bỏ asen gồm giai đoạn đồng kết tủa và hấp phụ. Hai thông số cơ bản là thời gian sục không khí (giai đoạn đồng kết tủa) và lưu lượng dòng nước ngầm (giai đoạn hấp phụ) đã được tối ưu trong điều kiện thí nghiệm; nồng độ asen còn lại trong nước ngầm sau xử lý < 10 ?g/L và đạt tiêu chuẩn cho phép đối với chỉ tiêu asen. Ngoài ra, vật liệu hấp phụ tự tổng hợp của nghiên cứu này cho thấy khả năng loại bỏ asen cao hơn 1,2 lần so với khả năng loại bỏ asen của vật liệu công nghiệp (NC-F20). Sự vượt trội về hoạt tính hấp phụ asen của vật liệu tự tổng hợp có thể là do sự kết hợp các tính năng vượt trội của các nguyên liệu thành phần; ví dụ như: cấu trúc rỗng (zeolite tự nhiên) và tính dễ dàng hydrat hóa của các ion sắt trong cấu trúc của betonite.
Từ khóa: công nghệ loại bỏ asen, hỗn hợp zeolite - bentonite, nồng độ asen cao, nước ngầm

Article Details

Tài liệu tham khảo

Addo Ntim, S.andS.Mitra, 2011. Removal of Trace Arsenic To Meet Drinking Water Standards Using Iron Oxide Coated Multiwall Carbon Nanotubes. Journal of Chemical & Engineering Data,56 (5):2077-2083.

Cao, C.Y.,J. Qu,W.S.Yan,J.F.Zhu,Z.Y.Wu, and W.G.Song, 2012. Low-Cost Synthesis of Flowerlike α-Fe2O3Nanostructures for Heavy Metal Ion Removal: Adsorption Property and Mechanism. Langmuir,28 (9):4573-4579.

Chatterjee, A. D., B. K.Mandal,T. R.Chowdhury, G.Samanta, and D.Chakraborty, 1995.Arsenic in ground water in six districts of West Bengal, India: the biggest arsenic calamity in the world. Part I. Arsenic species in drinking water and urine of the affected people. Analyst,120: 643-656.

Dang Ngoc Chanh, Dang Minh Ngoc and Nguyen Qui Hoa, 2010. Investigating arsenicosis cases in An Giang Province. Journal of Medicine-Ho Chi Minh City,14 (2):140-146.

Dhar, R. K. B., G. Samanta, B. K.Madal,D.Chakraborti and S.Roy, 1997. Groundwater arsenic calamity in Bangladesh. Curr. Sci,1 (73): 48-59.

Gupta, A.,M.Yunus and N. Sankararamakrishnan,2013.Chitosan- and Iron–Chitosan-Coated Sand Filters: A Cost-Effective Approach for Enhanced Arsenic Removal. Industrial & Engineering Chemistry Research,52 (5):2066-2072.

Lê Hoàng Việt, Nguyễn Hữu Chiếm, Huỳnh Long Toản và Phan Thanh Thuận, 2013. Xử lý nước dưới đất ô nhiễm arsenic qui mô hộ gia đình. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ,Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ và Môi trường: 25: 36-43.

Mohamed CHIBAN, M. Z., Gabriela CARJA and Fouad SINAN, 2012. Application of low-cost adsorbents for arsenic removal: A review. Journal of Environmental Chemistry and Ecotoxicology,4 (5): 91-102.

Mondal, P. M., C. B.and B.Mohanty,2006.Laboratory based approaches for arsenic remediation from contaminated water: Recent developments.j.Hazard. Mater,1 (137):464-479.

Navas Acien, A. S., E. K.,R.Pastor-Barriuso, E.Guallar, 2008.Arsenic exposure and prevalence of type 2 diabetes in US adults. j. Am. Med. Assoc,7 (300): 814-822.

Palas Roy, N. K. M., Shreya Bhattacharya, Biswajit Das and Kousik Das, 2013. Removal of arsenic(III) and arsenic(V) on chemically modified low-cost adsorbent: batch and column operations. Appl Water Sci,3: 293-309.

Richardson, S. D.,2006.Environmental mass spectrometry: Emerging contaminants and current issues Anal. Chem, 12 (78):4021-4045.

Sancha, A. M.,2006.Review of Coagulation Technology for Removal of Arsenic: Case of Chile. J Health Popul Nutr,24 (3): 267–272.

Smedley, P. L. K., D. G., 2002. A review of the source, distribution and behaviour of arsenic in natural waters. Appl. Geochem,17:517-568.

Wang, S.andY. Peng, 2010.Natural zeolites as effective adsorbents in water and wastewater treatment. Chemical Engineering Journal,156 (1): 11-24.