Ảnh hưởng của pH tới khả năng xử lý COD của vi
sinh vật
Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của pH ban đầu
của môi trường nuôi cấy lên sinh trưởng của các chủng VK
tuyển chọn được thay đổi từ 4 đến 10 ở nhiệt độ 300C. Sau
24h, xác định khả năng sinh trưởng và xử lý COD của chủng
vi sinh vật tuyển chọn. Kết quả cho thấy pH tối ưu cho hoạt
động xử lý COD của vi khuẩn này là pH trung tính (~ 7,0).
Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng xử lý COD
của vi sinh vật
Thí nghiệm được tiến hành ở các mức nhiệt độ: 200C,
250C, 300C thời gian nuôi cấy 12h.
Theo hình 8, kết quả thu được cho thấy các chủng vi
sinh vật tuyển chọn có một số đặc tính cơ bản sau: Nhiệt độ
sinh trưởng tối ưu là từ 300C, vi sinh vật Halanaerobium
lacruisei có khả năng thích ứng pH môi trường tương đối
rộng 6,0 - 7,0, chủng vi khuẩn tuyển chọn cũng có khả năng
xử lý COD trong nước thải nhiễm mặn với hiệu suất ~85%
chính vì vậy, các chủng vi khuẩn đã tuyển chọn ở trên có
thể áp dụng vào công nghệ xử lý nước thải chế biến nước
mắm. Kết quả cho thấy rõ lợi thế của việc sử dụng
Halanaerobium lacruisei để loại bỏ COD khỏi nước thải mặn
có hàm lượng muối cao. So sánh với nghiên cứu tương tự
của Trần Minh Chí, hiệu suất xử lý COD của vi khuẩn
Halophillic trong nghiên cứu này là tương đương [5].
5 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 1 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố tới khả năng xử lý cod trong nước thải công nghiệp nhiễm mặn của vi khuẩn Halophilic sp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY
Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 56 - No. 2 (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 121
NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ
TỚI KHẢ NĂNG XỬ LÝ COD TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
NHIỄM MẶN CỦA VI KHUẨN HALOPHILIC SP.
STUDY ON EFFECT FACTORS AFFECT COD REMOVAL CAPACITY
IN SALINE WASTEWATER OF HALOPHIC BACTERIA
Nguyễn Thủy Chung1, Tô Thị Đức Hạnh2, Nguyễn Xuân Bình3, Đinh Quang Hưng1,
Vũ Ngọc Thủy1, Bùi Ngọc Hường1, Vũ Thùy Dung1, Nguyễn Kim Anh1
TÓM TẮT
Ứng dụng công nghệ vi sinh để xử lý nước thải nhiễm mặn là một hướng đi
mới tiếp cận công nghệ để xử lý vấn đề môi trường trong cuộc sống. Nghiên cứu
đã tiến hành đánh giá một số các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng của
chủng vi khuẩn chịu mặn Halophillic sp. nhằm xử lý COD trong nước thải nhiễm
mặn của nhà máy chế biến nước mắm và các sản phẩm từ mắm. Kết quả nghiên
cứu cho thấy loại vi khuẩn Halophillic cho kết quả xử lý rất tốt đối với thông số
COD, trong các điều kiện khác nhau. Thí nghiệm tối ưu hoá điều kiện nuôi cấy vi
khuẩn để đạt được mức sinh khối tốt nhất cho thấy tại nhiệt độ 30oC, pH 7.0 và độ
muối 6% là những điều kiện tối ưu để xử lý COD đối với vi khuẩn Halanaerobium
lacruisei. Thí nghiệm xử lý COD trong nước thải nhiễm mặn cho thấy khả năng xử
lý của vi sinh vật này lên tới gần 85%, đảm bảo nước thải đầu ra đạt các yêu cầu
về môi trường.
Từ khóa: Vi khuẩn chịu mặn, xử lý nước thải nhiễm mặn, COD.
ABSTRACT
Application of microbiological technology to treat saline wastewater is a
new approach to technology to handle problems in life. The study evaluated a
number of factors affecting the growth of Halobacteria-tolerant bacteria to treat
COD in saline wastewater of fish sauce processing plants and fish sauce products.
The results of the study showed that the studied Halobacteria showed very
positive treatment results for COD, under different conditions. Experiments to
optimize bacterial culture conditions show that at 30°C, pH 7.0 and 6% salinity
are the optimal culture conditions for Halanaerobium lacruisei for treating COD.
COD treatment experiments in saline wastewater showed that the ability of this
microorganism to be processed is up to nearly 85%, ensuring that the effluent
meets the environmental requirements.
Keywords: Halobacteria, wastewater treatment, COD removal.
1Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
2Khoa Môi trường, Trường Đại học Phương Đông,
3Viện Khoa học và Công nghệ, Bộ Công an
*Email: chung.nguyenthuy@hust.edu.vn
Ngày nhận bài: 02/02/2020
Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 10/3/2020
Ngày chấp nhận đăng: 24/4/2020
1. GIỚI THIỆU
Nước thải nhiễm mặn là một đối tượng khá đa dạng và
phức tạp, nhưng có đặc điểm chung là có nồng độ muối
cao, đòi hỏi những công nghệ xử lý đặc biệt. Trên thế giới,
trong những năm gần đây đã có những công trình nghiên
cứu liên quan đến chủ đề này, nhưng kỹ thuật kỵ khí và
nghiên cứu quy mô pilot là những vấn đề ít được đề cập
[1,2]. Riêng ở Việt Nam, dù đối tượng nghiên cứu là rất rõ
ràng và đặt ra yêu cầu cấp bách nhưng chưa có công trình
nghiên cứu nào về công nghệ xử lý nước thải nhiễm mặn
được thực hiện trong những năm gần đây [5,6].
Nước thải công nghiệp nhiễm mặn thường sinh ra từ
các nhà máy chế biến hải sản, muối hay sản xuất đồ hộp,
rau quả, thuộc da, sản xuất hóa chất Bên cạnh những chỉ
số ô nhiễm đặc thù, loại nước thải này còn có độ mặn cao
gần như nước biển từ 10 - 30% NaCl. Theo thông tin từ các
nghiên cứu trước đó, diện tích nuôi tôm nước lợ tại Việt
Nam là hơn 685.000 ha, sản lượng hơn 660.000 tấn và có
hơn 500 nhà máy chế biến thủy sản trên toàn quốc. Chỉ
tính riêng số lượng nước nhiễm mặn thải ra từ những hoạt
động nuôi trồng, chế biến thủy sản từ nguồn này cũng đã
là một con số rất lớn [6].
Trong môi trường nước thải nhiễm mặn hay nước thải
có độ mặn cao, các vi sinh vật mất hoạt tính vì quá trình
plasmolysis, làm cho các công nghệ sinh học xử lý nước
thải truyền thống không hiệu quả [3,4]. Do đó, có rất ít
phương pháp sử dụng vi sinh vật hiệu quả để xử lý nước
thải nhiễm mặn. Tuy nhiên, đây lại là giải pháp hoàn toàn
thân thiện với môi trường khi giải quyết các vấn đề ô nhiễm
nước, nên trên thế giới và Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu
nhằm phân lập vi sinh vật và tìm kiếm sơ đồ công nghệ
sinh học phù hợp. Vì vậy, nghiên cứu thực hiện nghiên cứu
ứng dụng công nghệ vi sinh để xử lý nước thải hữu cơ
nhiễm mặn nhằm phân lập chủng vi sinh vật có sẵn tại Việt
Nam có khả năng loại bỏ các chất hữu cơ và dinh dưỡng có
trong nước thải bị nhiễm mặn, trên cơ sở đó xây dựng và
CÔNG NGHỆ
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Tập 56 - Số 2 (4/2020) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn 122
KHOA HỌC P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619
thử nghiệm một số quy trình công nghệ vi sinh có khả
năng xử lý nước thải sinh hoạt/chăn nuôi/sản xuất nhiễm
mặn một cách hiệu quả.
Để có thể phân lập được các VSV ưa mặn/chịu mặn
trong thời gian ngắn và thu được lượng sinh khối đủ lớn,
phù hợp với mục tiêu nghiên cứu và phát triển công
nghệ, VSV được phân lập từ các nguồn bùn thải/ nước thải
nhiễm mặn. Nghiên cứu đã phân lập, nuôi cấy và định
danh. Trong môi trường nước, có những loài vi sinh vật
cần muối ăn để tăng trưởng được gọi là các VSV halophilic
[7,8,9]. Nồng độ muối nội bào của các VSV halophilic (ưa
muối) và chịu muối (halotolerant) thường thấp và chúng
duy trì một cân bằng thẩm thấu giữa dịch bào (cytoplasm)
của chúng với môi trường bên ngoài bằng cách tích lũy ở
hàm lượng cao các chất tan thẩm thấu hữu cơ khác nhau.
Do đó, việc sử dụng các VSV chịu muối trong các hệ thống
xử lý sinh học có thể là giải pháp loại bỏ chất hữu cơ
trong nước thải nhiễm mặn [10].
Công nghệ bùn hoạt tính đã được ứng dụng tại Việt
Nam, nghiên cứu về xử lý chất hữu cơ trong nước thải
nhiễm mặn vẫn còn là vấn đề rất mới mẻ, tất cả các nghiên
cứu mới chỉ thực sự được tiến hành trong một vài năm trở
lại đây với những kết quả còn rất hạn chế [1,2]. Trong
những nghiên cứu này, các nhà khoa học trong và ngoài
quân dội đã thực hiện một số nghiên cứu về chủ đề này và
đã phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng
phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện nước mặn, thử hoạt
tính proteinaza, đồng thời nghiên cứu anht hưởng của các
điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, pH ban đầu, nồng độ
muối, nồng độ cơ chất... đến hoạt tính của các VSV này.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy vi sinh vật
2.1.1. Chuẩn bị môi trường
Tiến hành nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường thạch
agar được lọc qua giấy lọc. Điều chỉnh pH của môi trường
bằng dung dịch HCl 10% hoặc NaOH 10%. Thí nghiệm đun
cho môi trường hóa lỏng, một tay giữ dụng cụ chứa môi
trường tay còn lại kẹp nút bông và kéo ra sau đó nhanh tay
đổ môi trường vào dụng cụ và đậy nút bông lại. Sau đó,
nhanh chóng khử trùng môi trường nuôi cấy, làm thạch
nghiêng và đổ thạch vào đĩa petri. Ngay sau khi khử trùng
môi trường và môi trường chưa đông đặc, đặt ống nghiệm
có môi trường lên giá đặt nghiêng và không được để môi
trường chạm vào nút bông. Giữ cho đến khi môi trường
đông đặc. Yêu cầu mặt thạch phải thẳng, nhẵn và liên tục.
Toàn bộ quá trình đổ thạch vào đĩa petri được thực hiện
trong tủ cấy vô trùng và sau đó đem đi bảo quản.
Tiến hành pha môi trường nuôi cấy vi sinh vật: Cân
lượng hóa chất làm môi trường để nuôi vi sinh vật, sau đó
tiến hành tối ưu với các điều kiện 2g; 2,5g và 3g cao thịt với
hai trường hợp không có muối và có muối. Lượng peptone
được sử dụng trong thí nghiệm ban đầu là 1,25g, lượng
muối sử dụng là 5g/L tương đương với 5%. Tiến hành định
mức bằng nước cất đến vạch mức và lắc đều, nút bông vào
các bình và bọc giấy bạc, thanh trùng môi trường: đặt các
bình vào giá của máy thanh trùng, tiến hành thanh trùng ở
121°C trong 15 phút.
2.1.2. Nuôi cấy vi sinh vật
Môi trường sau khi thanh trùng để vào tủ cấy vô trùng,
bật đèn UV ở tủ cấy 10 phút rồi tắt, Cấy vi sinh vật vào môi
trường lỏng: Sử dụng găng tay khi cấy, khử trùng bằng cồn
trong tủ cấy. Lấy vi sinh vật và cấy vào bình môi trường
quanh đèn cồn để đảm bảo không bị nhiễm khuẩn.
Lắc bình sau khi cấy vi sinh vật bằng máy lắc trong 50
phút, tốc độ 100 vòng/ phút. Nuôi vi sinh vật trong tủ nuôi
đảm bảo nhiệt độ khi nuôi 28 - 32°C. Sau đó đo độ hấp thụ
quang ABS để xác định sự sinh trưởng của vi sinh vật, cứ
cách 2 giờ đo ABS 1 lần ở bước sóng 600nm để xác định
đường cong sinh trưởng.
2.1.3. Xử lý số liệu: bằng mô hình thống kê SPSS20,
Excel, R2.
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Vi sinh vật chịu mặn - Halanaerobium lacruisei
Mẫu vi khuẩn Halanaerobium lacruisei được phân lập và
nuôi cấy tại Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự, Bộ Quốc
phòng sau đó được đem về nuôi cấy tại Phòng thí nghiệm
của Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Đại học Bách
khoa Hà Nội. Nghiên cứu cũng đã thử nghiệm trên quy mô
phòng thí nghiệm đối với nước thải chế biến nước mắm
trên địa bàn phường Vĩnh Tuy, Hoàng Mai, Hà Nội. Nước
thải của công ty có COD trung bình là 1420mg/L và độ mặn
là 16mg/L.
Bảng 1. Kết quả phân tích nước thải đầu ra của nhà máy sản xuất nước mắm
tháng 5/2019
TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị QCVN 24:2009, cột B
1 pH - 5,2 5,5-9
2 COD mg/L 1420 50
3 BOD mg/L 1120 100
4 SS mg/L 102 100
5 N tổng mg/L 491 30
6 P tổng mg/L 2,35 6
7 Dầu mỡ mg/L 205 20
8 Độ đục NTU 67 -
9 Độ màu Pt-Co 231 70
10 Độ muối % 16 -
(Đơn vị phân tích: Phòng thí nghiệm thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Môi
trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội)
2.3. Phương pháp tiến hành thí nghiệm
Thành phần nước thải: Nước thải tổng hợp được sử
dụng trong các nghiên cứu thí nghiệm bao gồm mật
đường pha loãng, KH2PO4, MgSO4 và các hàm lượng muối
khác nhau (Pha 5% NaCl) dẫn đến tỷ lệ COD/N/P là 100: 10:
1. COD, tổng nitơ, phốt pho và MgSO4 trong nước thải lần
lượt là 1500mg COD/L, 500mg N/L, 50mg P /L, tương ứng.
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY
Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 56 - No. 2 (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 123
2.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố môi trường tới
sự sinh trưởng của vi khuẩn Halophilic
Thí nghiệm được tiến hành với các yếu tố ảnh hưởng tới
sự phát triển của vi sinh vật bao gồm: dinh dưỡng (hàm
lượng peptone có trong môi trường nuôi cấy), pH và nồng
độ NaCl. Nghiên cứu tập trung vào các yếu tố môi trường
có ảnh hưởng tới khả năng xử lý COD đó là nồng độ muối,
pH và peptone (chất dinh dưỡng), thí nghiệm tiến hành
thay đổi điều kiện môi trường nuôi cấy với vi khuẩn.
2.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố môi trường tới
khả năng xử lý COD của vi khuẩn
Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới khả năng xử lý
COD đó là nồng độ muối, pH và peptone (chất dinh
dưỡng). COD được đo bằng phương pháp tác nhân ôxi hóa
là dicromat kali (K2Cr2O7) bởi tương đối rẻ, dễ dàng tinh chế
và có khả năng gần như ôxi hóa hoàn toàn mọi chất hữu
cơ. Các thông số khác được đo bằng những phương pháp
chuẩn phòng thí nghiệm.
Đo nồng độ vi sinh vật: Lấy 1 ống nghiệm chứa mẫu vi
sinh vật cần đo và 4 ống nghiẹm vô trùng, tiến hành pha
loãng theo dãy thập phân. Chuẩn bị máy quang phổ đo độ
đục, có thể sử dụng máy quang phổ đơn giản hoặc máy
quang phổ UV-VIS. Tiến hành đo độ đục của các mẫu đã
pha loãng trên quang phổ kế ở 620nm, ứng với mỗi độ pha
loãng mẫu sẽ thu được một giá trị OD. Theo định luật
Lambert thì độ hấp thụ sẽ tỷ lệ thuận với mật độ VSV trong
khoảng giá trị từ 0,1 - 0,8. Nếu lớn hơn 0,8 thì mật độ vật
chất cao, các VSV sẽ tạo ra các bóng che khuất nhau làm
cho sai lệch kết quả. Song song với việc đo độ đục cần tiến
hành nuôi cấy và đếm số lượng tế bào ở các độ pha loãng
tương ứng trên môi trường thạch, từ đó thiết lập hàm
tương quan giữa độ hấp phụ và số lượng tế bào sống. Hàm
có dạng bậc nhất:
y = a.logx + b
Trong đó: y là mật độ quang (OD) của mẫu vi sinh vật tại
bước sóng đo, x là số tế bào vi sinh vật, a, b là các hệ số
tương quan.
Hệ thống thí nghiệm nuôi cấy VSV và xử lý COD có thể
miêu tả bằng hình ảnh như hình 1.
Hình 1. Sơ đồ thí nghiệm
2.4. Xử lý số liệu thống kê
Các phân tích thống kê cổ điển được xử lý bằng phần
mềm SPSS của IBM phiên bản 20. Mức xác suất P < 0,05
được coi là có ý nghĩa.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Phương pháp đo bằng quang phổ kế
Lấy 1 ống nghiệm chứa mẫu vi sinh vật cần đo và 4 ống
nghiệm vô trùng, tiến hành pha loãng theo dãy thập phân.
Chuẩn bị máy quang phổ đo độ đục, có thể sử dụng máy
quang phổ đơn giản hoặc máy quang phổ UV-VIS. Tiến
hành đo độ đục của các mẫu đã pha loãng trên quang phổ
kế ở 620nm, ứng với mỗi độ pha loãng mẫu sẽ thu được
một giá trị OD. Theo định luật Lambert thì độ hấp thụ sẽ tỷ
lệ thuận với mật độ VSV trong khoảng giá trị từ 0,1 - 0,8.
Nếu lớn hơn 0,8 thì mật độ vật chất cao, các VSV sẽ tạo ra
các bóng che khuất nhau làm cho sai lệch kết quả. Song
song với việc đo độ đục cần tiến hành nuôi cấy và đếm số
lượng tế bào ở các độ pha loãng tương ứng trên môi
trường thạch, từ đó thiết lập hàm tương quan giữa độ hấp
phụ và số lượng tế bào sống. Hàm có dạng bậc nhất:
y = a.logx + b
Trong đó: y là mật độ quang (OD) của mẫu vi sinh vật tại
bước sóng đo, x là số tế bào vi sinh vật, a, b là các hệ số
tương quan
Sau khi xây dựng được hàm tương quan, các lần đo
tiếp theo ta chỉ cần đo giá trị mật độ quang (OD) rồi sau
đó dựa vào hàm tương quan để tính toán ra mật độ VSV
chuẩn. Kết quả xác định đường chuẩn được thể hiện như
trong hình 3.
Hình 2. Đường chuẩn xác định nồng độ vi sinh vật dựa trên mật độ quang
Hình 2 thể hiện đường chuẩn xác định mật độ vi sinh
vật xác định bằng phương pháp đếm trên buồng đếm và
tương quan giữa mật độ VSV tương ứng hấp thụ bằng tia
UV dưới bước sóng 600nm. Đồ thị cho thấy có tỷ lệ tương
quan rất cao giữa hai yếu tố kể trên cho thấy phương pháp
xác định mật độ VSV bằng hấp thụ bước sóng tia UV là
tương đối chính xác, cho độ tin cậy cao (R2 > 0,9).
3.2. Kết quả nghiên cứu tối ưu hoá quá trình nuôi vi
khuẩn Halophillic
Thí nghiệm được tiến hành với các yếu tố ảnh hưởng tới
sự phát triển của vi sinh vật bao gồm: dinh dưỡng (hàm
lượng peptone có trong môi trường nuôi cấy), pH và NaCl.
CÔNG NGHỆ
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ● Tập 56 - Số 2 (4/2020) Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn 124
KHOA HỌC P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619
3.2.1. Ảnh hưởng của peptone
Hình 3. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của pepton đối với sinh khối vi
sinh vật
Hình 3 cho thấy nồng độ peptone, chất dinh dưỡng nuôi
vi sinh vật tối ưu nhất là 6mg/L. Đây là một nồng độ khá thấp
so sánh với một số loại vi khuẩn khác, cho thấy vi khuẩn
Halophillic là loại vi khuẩn khá dễ nuôi, chịu được các điều
kiện nghèo dinh dưỡng và khả năng sống sót tốt [1,2]. Nồng
độ peptone này cũng được duy trì trong quá trình tiến hành
xử lý COD đối với nước thải nhiễm mặn về sau.
3.2.2. Ảnh hưởng của pH tới sự phát triển của vi sinh vật
Hình 4. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của pH đối với sinh khối vi sinh vật
Hình 4 cho thấy pH tối ưu cho sự phát triển của vi sinh
vật là pH = 6 - 7. Nếu pH trong các dải acid (1-5) và dải bazo
(pH = 8 - 10) đều cho thấy vi sinh vật phát triển không tốt.
Kết quả nghiên cứu này cũng tương tự đối với một số
nghiên cứu khác đã làm với chủng vi sinh này [7,8].
3.2.3. Ảnh hưởng của NaCl đối với sự phát triển của vi
sinh vật
Hình 5. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của NaCl đối với sinh khối vi sinh vật
Các thí nghiệm trước đều cho thấy nồng độ muối có
ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển của vi sinh vật. Hình 6
cho thấy nồng độ NaCl tối ưu cho sự phát triển của vi sinh
vật là từ 5 - 6%. Thấp hơn hay vượt trên nồng độ NaCl như
trên đều cho thấy vi sinh vật phát triển không tốt.
3.3. Thí nghiệm xử lý COD bằng vi sinh vật
3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl tới khả năng xử lý
COD của vi sinh vật
Thí nghiệm thứ 2 là bộ thí nghiệm được thực hiện với
hàm lượng NaCl thay đổi từ 0 đến 10g/L. Tuy nhiên, chỉ có
kết quả của ba bộ thí nghiệm với muối 5g/L (w / v), 7g/L
(w/v) và 10g/L (w/v) được trình bày.
Hình 6. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của NaCl đối với khả năng xử lý COD
của vi sinh vật
Từ hình 6 cho thấy, thí nghiệm ảnh hưởng của pH tới
khả năng xử lý COD của chủng vi khuẩn nghiên cứu là khá
rõ, trong đó nồng độ NaCl càng cao, khả năng xử lý càng
thấp, chúng tôi lựa chọn nồng độ NaCl thích hợp cho các
nghiên cứu tiếp theo là mức 7g/L.
3.3.2. Ảnh hưởng của pH tới khả năng xử lý COD của vi
sinh vật
Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của pH ban đầu
của môi trường nuôi cấy lên sinh trưởng của các chủng VK
tuyển chọn được thay đổi từ 4 đến 10 ở nhiệt độ 300C. Sau
24h, xác định khả năng sinh trưởng và xử lý COD của chủng
vi sinh vật tuyển chọn. Kết quả cho thấy pH tối ưu cho hoạt
động xử lý COD của vi khuẩn này là pH trung tính (~ 7,0).
Hình 7. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của pH đối với khả năng xử lý COD của
vi sinh vật
P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY
Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 56 - No. 2 (Apr 2020) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 125
3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng xử lý COD
của vi sinh vật
Thí nghiệm được tiến hành ở các mức nhiệt độ: 200C,
250C, 300C thời gian nuôi cấy 12h.
Hình 8. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ đối với khả năng xử lý
COD của vi sinh vật
Theo hình 8, kết quả thu được cho thấy các chủng vi
sinh vật tuyển chọn có một số đặc tính cơ bản sau: Nhiệt độ
sinh trưởng tối ưu là từ 300C, vi sinh vật Halanaerobium
lacruisei có khả năng thích ứng pH môi trường tương đối
rộng 6,0 - 7,0, chủng vi khuẩn tuyển chọn cũng có khả năng
xử lý COD trong nước thải nhiễm mặn với hiệu suất ~85%
chính vì vậy, các chủng vi khuẩn đã tuyển chọn ở trên có
thể áp dụng vào công nghệ xử lý nước thải chế biến nước
mắm. Kết quả cho thấy rõ lợi thế của việc sử dụng
Halanaerobium lacruisei để loại bỏ COD khỏi nước thải mặn
có hàm lượng muối cao. So sánh với nghiên cứu tương tự
của Trần Minh Chí, hiệu suất xử lý COD của vi khuẩn
Halophillic trong nghiên cứu này là tương đương [5].
4. KẾT LUẬN
Nghiên cứu đã phân lập và tạo ra chủng vi sinh vật
Halanaerobium lacruisei có khả năng nuôi cấy xử lý COD
trong nước thải nhiễm mặn và thiết lập các điều kiện tối ưu
cho việc nuôi cấy chủng vi sinh vật có khả năng sống trong
môi trường nước mặn cụ thể: Chất dinh dưỡng và nồng độ
muối tối ưu. Đã đánh giá khả năng xử lý COD trong nước
thải nhiễm mặn, đánh giá được cái yếu tố chính ảnh hưởng
tới khả năng xử lý COD trong nước thải nhiễm mặn: độ
muối, pH và nhiệt độ. Khả năng xử lý COD của loài vi khuẩn
nghiên cứu là khá cao trong điều kiện tối ưu với hiệu suất
lên tới hơn 85%. Mật độ các chủng VSV đã tuyển chọn khi
bổ sung vào hệ đạt giá trị cao. Khả năng xử lý COD tương
đối cao, phụ thuộc vào một số các yếu tố chính như pH,
nhiệt độ và hàm lượng NaCl có trong nước thải
LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trường Đại học Bách
khoa Hà Nội năm 2019 trong đề tài cấp Trường mã số
T2018-PC 081 với nội dung “Nghiên cứu đánh giá ảnh
hưởng sự thay đổi hàm lượng muối đến khả năng phân huỷ
chất hữu cơ của chủng Halanaerobium lacusrosei”.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lalit Goswami, R. Vinoth Kumar, Siddhartha Narayan Borah, N. Arul
Manikandan, G. Pugazhenthi, 2018. Membrane bioreactor and integrated
membrane bioreactor systems for micropollutant removal from wastewater: A
review. Journal of Water Process Engineering 26, 314-328.
[2]. Y. Luo, W. Guo, H.H. Ngo, L.D. Nghiem, F.I. Hai, J. Zhang, S. Liang, X.C.
Wang, 2014. A review on the occurrence of micropollutants in the aquatic
environment and their fate and removal during wastewater treatment. Science of
the Total Environment 473, 619–641.
[3]. Dincer, A. R., and F. Kargi, 2001. Performance of rotating biological disc
system treating saline wastewater. Process Biochemistry 36(8-9), 901-906.
[4]. IK Kapdan, B Erten, 2007. Anaerobic treatment of saline wastewater by
Halanaerobium lacusrosei. Process Biochemistry, Elsevier.
[5]. Trần Minh Chí, 2015. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi sinh để xử lý
nước thải hữu cơ nhiễm mặn. Đề tài khoa học công nghệ cấp Viện Khoa học Công
nghệ Quân sự.
[6]. Trần Quang Thư, Nguyễn Công Thành, Phạm Hoàng Giang, Trần Văn
Thành, 2014. Ô nhiễm môi trường khu nuôi cá biển bằng lồng bè điển hình: trường
hợp nghiên cứu tại Cát Bà - Hải Phòng. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển 14(3),
265-271.
[7]. S. Judd, 2010. The MBR Book: Principles and Applications of Membrane
Bioreactors for Water and Wastewater Treatment. Elsevier.
[8]. Ganesh, R., G. Balaji, and R. A. Ramanujam, 2006. Biodegradation of
tannery wastewater using sequencing batch reactor - respirometric assessment.
Bioresource Technology 97(15), 1815-1821.
[9]. Mosquera-Corral A., 2001. Simultaneous methanogenesis and
denitrification of pretreated effluents from a fish canning industry. Water Research
35(2), 411-418.
[10]. Aharon Oren, 2010. Industrial and environmental applications of
halophilic microorganisms. Environmental Technology 31(8-9), 825-834
AUTHORS INFORMATION
Nguyen Thuy Chung1, To Thi Duc Hanh2, Nguyen Xuan Binh3,
Dinh Quang Hung1, Vu Ngoc Thuy1, Bui Ngoc Huong1,
Vu Thi Thuy Dung1, Nguyen Kim Anh1
1School of Environmental Science and Technology, Hanoi University of
Science and Technology
2Faculty of Environment, Phuong Dong University
3Institute of Science and Technology, Ministry of Public Security
Các file đính kèm theo tài liệu này:
nghien_cuu_su_anh_huong_cua_cac_yeu_to_toi_kha_nang_xu_ly_co.pdf