Research on making material from waste sludge taken from domestic water treatment plant for arsenic removal from water

Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ bùn thải nhà máy xử lý nước cấp để xử lý ô nhiễm asen trong nước

  • Thi Hoa Trinh Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi, Vietnam
  • Thi Phuong Thao Nguyen Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi, Vietnam
  • Kim Thoa Bui Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi, Vietnam
  • Thi Uyen Dang Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi, Vietnam
  • Xuan Huan Nguyen Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi, Vietnam

Abstract

Iron oxide is a good and inexpensive adsorbent for arsenic (As) compounds and other heavy metals in water (Fe, Cu, Cd, Pb, Ni, Zn). Waste sludge from water treatment plant, which is highly in iron content, can be considered as a great adsorbent. Utilizing this waste as material for water treatment would get benefits on not only environment but also energy, resources and social economy. This study describes experiments to produce arsenic adsorbent material from waste sludge taken from Ha Dinh water treatment plant by using glass water, Fe(NO3)3 and heat to modify and enrich iron content. This process aims to make a good material for filtration and sorption of As. Other effects of pH, time, adsorbent mass, and adsorbate concentration are also considered. The processes are successful in removing Arsenic ion clearly. Initial As sample of 1000μg/L, contact time 4 hours, material 1 g/L, the efficiency is 99.64%. Treated water is under national technical regulation on domestic water quality (QCVN 02:2009/BYT column I), where column I is applicable to water provision units. Research also starts to make material particles, which are more favorable to practical application. These adsorbent productions after modification are beneficial with low-cost and environment-friendly advantages.

Oxít sắt là một chất hấp phụ tốt và rẻ trong việc loại bỏ các hợp chất asen (As) và một số kim loại nặng khác trong nước (Fe, Cu, Cd, Pb, Ni, Zn). Trong khi đó, bùn thải từ các nhà máy xử lí nước giàu thành phần sắt, có thể xem là một vật liệu hấp phụ tốt. Việc tận dụng bùn thải này làm vật liệu xử lý ô nhiễm không chỉ đem lại những lợi ích cho môi trường mà còn về mặt tài nguyên, năng lượng và kinh tế xã hội. Báo cáo này trình bày cách chế tạo vật liệu từ bùn thải của nhà máy xử lý nước cấp Hạ Đình thành vật liệu xử lý ô nhiễm asen bằng cách sử dụng thủy tinh lỏng, Fe(NO3)3 và nhiệt để biến tính làm tăng hàm lượng sắt trong bùn thải, tạo vật liệu tốt cho quá trình lọc và hấp phụ As. Các nhân tố ảnh hưởng tới hiệu suất hấp phụ như pH, thời gian, khối lượng chất hấp phụ, và nồng độ As cũng được đưa ra đánh giá. Việc loại bỏ As đạt hiệu quả rõ rệt. Với nồng độ As ban đầu là 1000 μg/L, thời gian xử lý 4 giờ, vật liệu sử dụng là 1g/L thì hiệu suất xử lý đạt 99,64%. Nồng độ As sau xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT, cột I – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt, cột I áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước. Nghiên cứu cũng bước đầu thử nghiệm chế tạo thành viên vật liệu để thuận lợi hơn trong việc ứng dụng trong thực tiễn. Vật liệu bùn thải sau biến tính có lợi thế về chi phí thấp và thân thiện với môi trường.

The adsorption efficiency of modified material vs. pH after 0.5h
Published
2018-07-30
Section
Research articles