Selenium là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Se và số nguyên tử 34 trong bảng tuần hoàn. Nó là một chất vi lượng cần thiết cho sức khỏe của con người, nhưng khi nồng độ quá cao trong nước thì có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Do đó, việc loại bỏ selenium khỏi nước là rất quan trọng để đảm bảo nước uống an toàn cho con người. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về selenium và các phương pháp để tách nó khỏi nước.

Nước uống có thể được tinh chế bằng nanofiltration

Nanofiltration (NF) là một phương pháp tinh chế nước bằng cách sử dụng các màng lọc có kích thước lỗ chân lông nhỏ hơn so với các màng lọc thông thường. Các màng NF có thể loại bỏ các chất vi lượng như selenium từ nước uống. Trong các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, nanofiltration đã được mô tả là có thể loại bỏ hơn 95% lượng selenium từ một mẫu nước được lấy từ Thung lũng San Joaquin. Selenium có thể tồn tại dưới hai dạng là Se6+ và Se4+, trong đó Se6+ được loại bỏ hiệu quả hơn (99%) so với Se4+ (~40%). Tuy nhiên, do Se6+ là dạng phổ biến nhất của selenium, nên phần lớn lượng selenium đã được loại bỏ. Tỷ lệ nước có thể được tinh chế bằng nanofiltration sẽ khác nhau tùy thuộc vào thành phần hóa học của nó. Tuy nhiên, có thể mong đợi khoảng 90% trở lên. Chi phí để loại bỏ selenium bằng cách này dao động trong khoảng $1/1000 gallon hoặc $325/acre-foot.

Bảng so sánh chi phí loại bỏ selenium bằng nanofiltration và các phương pháp khác

Như bạn có thể thấy từ bảng trên, nanofiltration là một phương pháp loại bỏ selenium khá kinh tế so với các phương pháp khác. Tuy nhiên, chi phí sẽ khác nhau tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của nước và quy mô của dự án.

Nước thải có thể được xử lý bằng các hạt nhựa trao đổi ion

Nếu selenium đã bị oxy hóa, nó sẽ tồn tại dưới dạng anion selenate (SeO42-) và có thể được loại bỏ từ dung dịch bằng cách sử dụng các hạt nhựa trao đổi ion. AmberLyst™ A21 là một loại nhựa trao đổi ion cơ bản yếu có thể loại bỏ các axit yếu như selenate từ nước. Dòng vào cần có tính axit yếu, với pH khoảng 2-5. Loại nhựa trao đổi ion cơ bản yếu này cũng có thể loại bỏ các axit yếu khác như axit cacbonic. Nếu dòng chưa có tính axit, thì cần sử dụng một loại nhựa trao đổi ion cơ bản mạnh như AmberSep™ 21K XLT Resin. Ở đây, nhựa trao đổi ion sẽ loại bỏ tất cả các anion cùng với selenium. Đối với các dòng có nồng độ hữu cơ cao và dễ bị bám dính bề mặt, AmberLite™ HPR9200 Cl Resin được khuyến nghị. Đối với các dung dịch có nồng độ sulfate hoặc chloride cao hơn, bạn có thể sử dụng nhựa trao đổi ion loại II, AmberLite™ HPR4100 Cl Resin.

Danh sách các loại nhựa trao đổi ion và tính chất của chúng

Lựa chọn phương pháp tách lọc selenium phù hợp

Khi lựa chọn phương pháp để loại bỏ selenium từ nước, cần xem xét các yếu tố như thành phần hóa học của nước, nồng độ selenium, chi phí và quy mô của dự án. Nếu nước có nồng độ selenium cao và ít chất hữu cơ, nanofiltration có thể là phương pháp kinh tế và hiệu quả nhất. Tuy nhiên, nếu nước có nồng độ hữu cơ cao và dễ bị bám dính bề mặt, thì sử dụng các hạt nhựa trao đổi ion có tính chất chống bám dính như AmberLite™ HPR9200 Cl Resin là lựa chọn tốt hơn. Nếu nước có nồng độ sulfate hoặc chloride cao, cần sử dụng loại nhựa trao đổi ion loại II như AmberLite™ HPR4100 Cl Resin để đảm bảo hiệu quả tối ưu.

Kết luận

Selenium là một chất vi lượng cần thiết cho sức khỏe của con người, nhưng khi nồng độ quá cao trong nước thì có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Việc loại bỏ selenium khỏi nước là rất quan trọng để đảm bảo nước uống an toàn cho con người. Các phương pháp như nanofiltration và sử dụng các hạt nhựa trao đổi ion có thể giúp loại bỏ selenium từ nước hiệu quả và kinh tế. Tuy nhiên, cần xem xét các yếu tố như thành phần hóa học của nước, nồng độ selenium và chi phí để lựa chọn phương pháp phù hợp nhất. Việc loại bỏ selenium khỏi nước là một bước quan trọng trong việc đảm bảo nước uống an toàn và bảo vệ sức khỏe của con người.