Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chứa Acetaminophen bằng công nghệ sinh học màng (MBR) và Swim-bed

Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỨA
ACETAMINOPHEN BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÀNG (MBR)
VÀ SWIM-BED
Lê Hoàng Nghiêm, Lê Thị Ngọc Diễm*
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP.HCM
*Tác giả liên lạc:
(Ngày nhận bài: 03/7/2018; Ngày duyệt đăng: 15/9/2018)
TÓM TẮT
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát hiệu quả xử lý nước thải tổng hợp chứa
acetaminophen bằng mơ hình cơng nghệ sinh học màng – membrane bioreactor (MBR)
và Swim - Bed quy mơ phịng thí nghiệm. Mơ hình MBR gồm một bể bùn hoạt tính hiếu
khí và một module màng, mơ hình Swim-bed được làm bằng tấm nhựa acrylic ghép lại
với nhau, chia làm 2 ngăn chính gồm ngăn phản ứng (3 khoang riêng biệt có gắn giá
thể) và ngăn lắng, được vận hành với 4 tải trọng chất hữu cơ là 0,3 kgCOD/m3.ngày;
0,6 kgCOD/m3.ngày; 0,8 kgCOD/m3.ngày và 1 kgCOD/m3.ngày. Hiệu suất của các mơ
hình được đánh giá thơng qua hiệu quả xử lý COD, BOD và loại bỏ acetaminophen - là
chất được sử dụng mô phỏng chất kháng sinh trong nước thải tổng hợp. Kết quả cho
thấy lượng acetaminophen trong nước thải được loại bỏ đáng kể sau thời gian vận hành
(không phát hiện acetaminophen ở ngày thứ 21 vận hành mơ hình). Hiệu quả loại bỏ
BOD và COD của hai mơ hình rất tốt. Cụ thể, đối với mơ hình MBR, hiệu suất loại bỏ
BOD đạt hơn 95%, hiệu suất loại bỏ COD đạt hơn 92%. Mơ hình Swim - Bed xử lý được
hơn 96% lượng BOD và hơn 87% lượng COD trong nước thải. Kết quả cũng đồng thời
cho thấy nồng độ acetaminophen và COD ban đầu của nước thải sẽ ảnh hưởng đến hiệu
quả xử lý nước thải của mơ hình MBR và Swim-bed. Trong thành phần dịng ra khơng
có nhiều thành phần chất rắn lơ lửng – thể hiện ưu điểm của quá trình sinh học sinh
trưởng bám dính màng so với q trình bùn hoạt tính thơng thường.
Từ khóa: Nước thải dược phẩm, acetaminophen, q trình sinh học màng, MBR, Swim
- Bed, quá trình sinh học sinh trưởng bám dính, chất kháng sinh.
PERFORMANCE OF MEMBRANE BIOREACTOR AND SWIM-BED

MODEL TREATING WASTEWATER CONTAINING ACETAMINOPHEN
Le Hoang Nghiem, Le Thi Ngoc Diem*
Ho Chi Minh City University of Natural Resources and Environment
*Corresponding Author:
ABSTRACT
This research was conducted to evaluate the performance of membrane bioreactor
(MBR) and swim-bed model (lab - scale) treating synthesized wastewater containing
acetaminophen. The MBR consisted of an aerobic activated sludge tank and a
membrane module while the swim-bed model was set into two main parts: the reaction
45


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

chamber (including three separate compartments) and sedimentation. These biological
systems were operated with 4 organic loads of 0.3 kgCOD/m3.day; 0.6 kgCOD/m3.day;
0.8 kgCOD/m3.day; and 1 kgCOD/m3.day. The results showed that that the amount of
acetaminophen in wastewater was significantly reduced after the operation period (not
available at the day 21st of operation time) for two bioreactors. The two models removed
the BOD and COD effectively. BOD and COD removal efficiency of the MBR were more
than 95%, and 92%. The results of the Swim - Bed model showed that over 96% of BOD
and over 87% of COD in wastewater were removed. The results also show that the initial
concentrations of acetaminophen and COD in the effluent will affect the wastewater
treatment efficiency of the MBR and Swim - Bed models. There are not many suspended
solids in the effluent composition - showing the advantages of membrane-bound growth
biology compared with the conventional activated sludge process.
Keywords: Pharmaceutical wastewater, acetaminophen, membrane biological process,
MBR, Swim-Bed, antibiotic, activated sludge, wastewater containing acetaminophen.
oxy hóa ở gan, điều này có nghĩa là nếu
dùng acetaminophen quá liều, sự sản sinh

N-acetyl parabenzoquinonimin có thể gây
hoại tử gan và ung thư gan. Các nghiên
cứu còn cho thấy rằng acetaminophen có
thể gây trở ngại cho sự phát triển bình
thường của phơi thai, sinh sản, tăng
trưởng, hành vi, sự tồn tại và chức năng hệ
thống nội tiết của sinh vật nước ở nồng độ
rất thấp.

TỔNG QUAN
Hiện nay acetaminophen được sử dụng
rộng rãi như một chất kháng sinh cho con
người trong điều trị bệnh. Trong quá trình
sử dụng, chỉ một lượng nhỏ
acetaminophen được hấp thụ vào cơ thể,
còn phần còn lại được bài tiết ra môi
trường. Acetaminophen trong môi trường
nước và nhiệt độ môi trường bị thủy phân
cho ra p-aminophenol và quinonimin, hỗn
hợp này có màu đỏ nâu nếu để lâu trong
nước sẽ thủy phân hoàn toàn thành
quinonimin, đây là loại hợp chất rất độc
đối với môi trường thủy vực, gây chết các
loài sinh vật nước và các loài thực vật thủy
sinh đặc biệt là tảo, nhưng cần có thời gian
để những hợp chất này phân hủy hết trong
môi trường. Ở người, acetaminophen bị

Hình 1. Cấu trúc p-aminophenol

Hình 2. Cơng thức thủy phân p-aminophenol ra quinonimin

46


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

Việc sử dụng rộng rãi acetaminophen gây Trong quá trình áp dụng thực tế, các
một lượng dư tồn tại trong nước thải và nghiên cứu sử dụng MBR và Swim-bed
bùn thải sẽ phát tán ra nguồn tiếp nhận và vẫn còn ở giai đoạn những thử nghiệm đầu
sẽ tích lũy lâu dài trong hệ sinh thái (vi tiên và tiếp tục cần nghiên cứu nhiều hơn.
sinh vật, thực vật và động vật) và môi Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm đánh
trường làm tăng nguy cơ xuất hiện nguồn giá hiệu quả xử lý nước thải tổng hợp chứa
gen kháng thuốc ở vật nuôi và con người. acetaminophen như thành phần ơ nhiễm
Một mặc khác, acetaminophen cịn tồn tại chính của cơng nghệ sinh học màng hiếu
trong nước thải của các nhà máy sản xuất khí MBR và Swim-bed, so sánh hiệu quả
dược phẩm, nước thải y tế và xâm nhập của 2 công nghệ.
vào môi trường.
Công nghệ sinh học màng MBR VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
(Membrane bioreactor) và công nghệ Vật liệu
Swim-bed là những công nghệ mới được Trong phạm vi của nghiên cứu, nước thải
cải tiến từ quá trình sinh học sinh trưởng tổng hợp được pha chế với nồng độ
bám dính, đã và đang được áp dụng rộng acetaminophen là 200 mg/L, bổ sung
rãi trong xử lý nước thải những năm gần thành phần dinh dưỡng Nitơ, Photpho theo
đây do các ưu điểm như tăng hiệu quả tỷ lệ COD:N:P = 150:5:1 và các khoáng
phân hủy sinh học, lượng bùn ít, foot-print chất để tạo mơi trường phát triển thích hợp
ít. Nhiều nghiên cứu trong những năm gần cho vi sinh vật. Các hóa chất sử dụng cho
đây đã cho thấy MBR có thể xử lý hiệu nước thải tổng hợp bao gồm thuốc
quả các chất “ô nhiễm mới” như kháng paracetamon 500g, (NH4+)2SO4, KH2PO4,
sinh trong nước thải dược phẩm, nước thải MgSO4.H2O, MnSO4, CaCl2, FeCl3.6H2O,

y tế. Các nghiên cứu ứng dụng công nghệ CuSO4, ZnSO4. Với các thông số ô nhiễm
Swim-bed cũng chủ yếu tập trung vào khả của nước thải tổng hợp trình bày trong
năng xử lý nitrate hóa trong nước thải. Bảng 1.
Bảng 1. Thành phần ô nhiễm trong nước thải tổng hợp sử dụng trong nghiên cứu
NPChỉ tiêu Độ pH Acetaminophen COD
Độ kiềm
+
NH4
PO43Đơn vị

-

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mgCaCO3/L

Giá trị

6,2 - 6,3

200

470

17

3,2

35

Mơ hình MBR gồm một bể bùn hoạt tính hiếu khí và một module màng.

Hình 2. Sơ đồ ngun tắc hoạt động của mơ hình MBR
47


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

Kích thước khung màng thí nghiệm:
a = 3000mm, b = 210mm, c = 450mm.
Mơ hình Swim-bed được làm bằng tấm
nhựa acrylic ghép lại với nhau được chia
làm 2 ngăn chính gồm ngăn phản ứng (3
khoang riêng biệt có gắn giá thể) và ngăn
lắng.

Màng sử dụng trong nghiên cứu là màng
MF với module màng dạng sợi rỗng
Motimo (Trung Quốc), được chế tạo từ
vật liệu polyvinylidene fluoride (PVDF)
với những tính chất nổi trội như: Có thể
chịu được hóa chất, tẩy rửa dễ dàng, độ
bền cơ học cao, mềm dẻo không gãy đứt,
chống tắc nghẽn, lưu lượng dòng hút cao,

tiêu thụ năng lượng thấp.

Hình 3. Sơ đồ cấu tạo hoạt động của mơ hình Swim-bed
Giá thể Biofinge với các thơng số kỹ thuật Swim-bed, khảo sát hiệu quả xử lý BOD,
như sau: Đường kính lỗ rỗng 3mm, chiều COD và acetaminophen của cả 2 mơ hình.
dài 32cm, chiều rộng 10,5cm, chiều dày Phương pháp lấy mẫu, phân tích mẫu được
0,3cm, tỷ lệ nén ép 37%, độ rỗng 70%, vật thực hiện theo các phương pháp phân tích
liệu polyester, khối lượng riêng trong Standard Methods for the
0,995g/cm3.
Examination of Water and Wastewater
Bùn hoạt tính ban đầu được lấy từ bể chứa (APHA, 1998) và tiêu chuẩn Việt Nam
bùn của nhà máy xử lý nước thải tập trung TCVN. Cụ thể, Acetaminophen được
phân tích bằng phương pháp HPLC – Sắc
khu cơng nghiệp Tân Bình trong điều kiện
ký lỏng, BOD5 được phân tích bằng
hệ thống này đang hoạt động bình thường. Winkler cải tiến, COD được phân tích
Nồng độ MLSS của bùn tại thời điểm cho bằng phương pháp nung.
vào mơ hình MBR khoảng 5000 mg/l.
Phương pháp
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Các thí nghiệm được thực hiện với mơ Hiệu quả xử lý BOD
5
hình MBR và Swim-bed quy mơ labscale
theo quy trình: nước thải  mơ hình  Mơ hình MBR
Nồng độ BOD5 đầu vào, đầu ra và hiệu
đầu ra.
Theo đó, nghiên cứu khảo sát hiệu quả xử suất xử lý qua các giai đoạn vận hành được
lý ở 04 tải trọng 0,3/0,6/0,8 và 1 kg trình bày trong hình 3 ở TN1 giai đoạn
COD/m3.ngày cho cả 2 mơ hình MBR và thích nghi với OLR=0,3 kgCOD/m3.ngày,
48

Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

Nồng độ, mg/l

Tải trọng

Hiệu suất, %

2,65 ± 0,95; 1,12 ± 0,42 luôn thấp hơn 30
mg/l – giá trị cho phép xả thải của nước
thải
cơng
nghiệp
theo
QCVN
40:2011/BTNMT (cột A).
Mơ hình Swim-bed
Kết quả phân tích giá trị BOD5 trong dịng
vào và dịng ra được thực hiện ở hình 4.
Nhìn chung ở các tải trọng, BOD5 đầu ra
có xu hướng giảm dần theo thời gian và
hiệu suất xử lý khá ổn định. Ở tải trọng
đầu, BOD5 đầu vào của 8 lần lấy mẫu khá
là ổn định khoảng 16,6 ± 3 mg/L và hiệu
suất có chiều hướng tăng khoảng 92,2 ±
1%. Mặc dù có sự giao động lớn về COD
trong tải trọng này nhưng khả năng xử lý
BOD5 lại rất tốt. Điều này có thể nhận xét

rằng, khả năng thích nghi của vi sinh vật
với thuốc và sử dụng chúng làm nguồn
thức ăn – q trình kháng thuốc – rất cao,
có sự tiến triển tốt.

HRT= 28,1, thời gian vận hành 20 ngày
hiệu quả xử lý trung bình đạt 95,75 ± 1,10,
giá trị đầu ra trung bình 12,19 ± 2,86. Điều
này cho thấy vi sinh vật thích nghi với chất
ơ nhiễm mới khá nhanh.
Sau thời gian thích nghi 1, ta tiến hành
tăng tải trọng lên 0,8 kgCOD/m3.ngày với
thời gian lưu nước 14,8 giờ. Hiệu quả xử
lý trung bình đạt 98,96 ± 0,49, giá trị đầu
ra trung bình đạt 2,55 ± 0,95. Ta thấy rằng,
tại tải thích nghi 2 hiệu quả xử lý cao hơn
tải thích nghi 1. Điều thấy cho thấy vi sinh
đã hoàn toàn thích nghi với chất ơ nhiễm
mới.
Sau thời gian thích nghi, hiệu quả xử lý ổn
định tiến hành tăng tải trọng lên 1,0; 1,2
kgCOD/m3.ngày và thời gian lưu nước
tương ứng là 11 và 8,6 giờ. Hiệu quả xử lý
trung bình trong 2 tải này lần lượt là 98,96
± 0,39 và 99,55 ± 0,18. Nồng độ BOD
trung bình đầu ra tương ứng trong khoảng

Đầu vào
Đầu ra
Hiệu suất

Hình 4. Hiệu suất xử lý BOD5 của công nghệ sinh học màng MBR
Kết quả BOD5 có sự biến động nhỏ ở tải cịn lại, giá trị BOD5 khá là ổn định trong
trọng 0,6 kgCOD/m3.ngày, sự biến động khoảng 5 – 10 mg/L và hiệu suất xử lý 95
rõ rệt nhất nằm trong lần lấy mẫu thứ 14 – 97%. Dự đốn trong tương nếu cịn tăng
đến 17 có thể trong giai đoạn này, khi lấy tải trọng thì xu thế sẽ khơng đổi và có thể
mẫu có một lượng bùn bị trơi theo dịng hiệu quả sẽ thấp dần theo thời gian do khả
nước gây ảnh hưởng đến các giá trị đầu ra. năng tiếp xúc giữa vi sinh vật và lượng
Đặc biệt trong giai đoạn này có thể quan thuốc có trong nước thải quá nhanh nên
sát thấy phần ngăn lắng có xuất hiện các khả năng xử lý có thể sẽ giảm xuống.
loại thảo trùng được thể hiện trong hình 5, Nhìn chung trong toàn bộ giai đoạn vận
điều này cũng gây ra một phần ảnh hưởng hành, giá trị BOD5 khá là ổn định và đạt
đến quá biến động BOD5, COD. Ở các tải QCVN 40:2011/BTNMT.
49


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

350.00

100
90

300.00

80

250.00

70

60

200.00

50
150.00

40
30

100.00

20

50.00

10

0.00

0
0

5

Tải 1

10

15

20

Tải 2
BOD vào

25

Tải 3
BOD ra

30

35

40

45

Tải 4
Hiệu suất %

Hình 5. Biểu đồ biến thiên BOD5 qua các tải trọng của mơ hình Swim-bed
Tỷ số BOD5/COD của nước thải đầu vào đoạn vận hành được trình bày trong hình
dao động trong khoảng 0,65 – 0,80 cho 5a. Ở TN1 giai đoạn thích nghi 1 với ORL
thấy rằng hàm lượng chất hữu cơ dễ phân = 0,3 kgCOD/m3.ngày, HRT = 28,1 giờ,
hủy sinh học trong nước thải chiếm tỷ lệ thời gian vận hành 20 ngày, hiệu quả xử lý
đáng kể và phù hợp cho xử lý sinh học trung bình đạt 92,69 ± 2,03%, giá trị COD
hiếu khí. Hình 4 và hình 5 biểu diễn sự trung bình đầu ra 25,16 ± 7,05 mg/l. Qua
biến thiên COD và BOD5 của nước thải giai đoạn thích nghi 2 với ORL = 0,6

đầu vào và sau xử lý của mơ hình Swim- kgCOD/m3.ngày, thời gian lưu giảm
bed đã cho thấy hiệu quả loại bỏ chất ơ xuống cịn HRT = 14,8 giờ, thời gian vận
nhiễm hữu cơ phụ thuộc vào tải trọng hữu hành 19 ngày, hiệu suất xử lý tăng lên
cơ và thời gian đạt trạng thái ổn định của nhưng khơng đáng kể với 93,56 ± 1,91%
mơ hình trong tải trọng thí nghiệm. Mặc và giá trị COD trung bình đầu ra 23,00 ±
dù tỷ lệ khá cao nhưng về bản chất của 6,06 mg/l.
nước thải dược phẩm chứa kháng sinh thì Sau thời gian thích nghi, hiệu quả xử lý ổn
hồn tồn trở ngại. Có thể trong mơi định tiến hành tăng tải trọng lên 0,8
trường nhân tạo, lượng thuốc pha có một kgCOD/ m3.ngày; 1,0 kgCOD/m3.ngày và
lượng phụ gia thích hợp đề phân hủy sinh thời gian lưu nước giảm lần lượt tương
học do đó khiến tỷ lệ BOD5/COD khá cao. ứng còn 11,0 giờ; 8,6 giờ. Hiệu quả xử lý
trung bình trong 2 TN này lần lượt là
Hiệu quả xử lý COD
Mơ hình MBR
96,00 ± 1,60%; 95,93 ± 1,40%. Nồng độ
Nồng độ COD đầu vào được duy trì ở COD trung bình đầu ra tương ứng trong
nồng độ 358,15 ± 30,48 mg/L. Sai số do khoảng 14,01 ± 5,09 mg/l; 14,92 ± 5,21
quá trình pha thuốc để tổng hợp kháng mg/l luôn thấp hơn 75mg/L - giá trị cho
sinh gây ra. Hiệu quả xử lý qua các giai phép xả thải của nước thải công nghiệp
50


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

theo QCVN 40:2011/BTNMT (cột A). Ở
các tải vận hành tiếp theo từ ngày thứ 39
trở đi, hiệu suất xử lý tăng mạnh, đạt xấp
xỉ 96%. Có thể thấy sự biến thiên nồng độ

COD đầu ra và hiệu suất xử lý giảm dần,

điều này cho thấy vi bùn đã thích nghi tốt
với mơi trường.

Hình 6. Biểu đồ biến thiên COD của mơ hình MBR (a) và Swim-bed (b)
Tại TN1 bùn cần thời gian 12 ngày mới nhỏ (giảm từ 24,42 mg/l cịn 7,28 mg/l).
thích nghi với nước thải để chất lượng Tại tải TN4, COD dao động lớn ở những
nước đầu ra được ổn định (25,16 ± 7,05 ngày giữa tải (từ 5,88 mg/l lên 23,51 mg/l
mg/l). Qua tải TN2, nước thải đầu ra vẫn và giảm xuống còn 7,35 mg/l).
duy trì chất lượng như tải TN1, nhưng do Mơ hình Swim-bed
bơm đầu ra gặp sự cố trong 6 ngày giữa tải Kết quả phân tích các thơng số COD trong
nên COD ngay sau khi khắc phục mơ hình dịng vào và dịng ra được thể hiện ở hình
là rất thấp (7,57 mg/l) và dần ổn định sau 5b. Ở các giai đoạn chạy tải trọng mơ hình,
đó. Khác với hai tải trọng trước, COD tại nhìn chung COD đầu ra có xu hướng giảm
tải TN3 có xu hướng giảm mạnh trong theo thời gian và hiệu suất xử lý ngày càng
những ngày đầu rồi sau đó dao động rất tăng nhưng không ổn định đặc biệt ở tải 4.
51


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

Ở tải trọng thích nghi, giá trị COD đầu ra phân tích COD đầu ra, cụ thể giá trị COD
có sự dao động nhỏ trong 8 lần lấy mẫu đầu ra có xu hướng tăng nhẹ và khơng ổn
đầu tiên, COD đầu ra trung bình ở 41,4 ± định vào những ngày lấy mẫu cuối khoảng
9 mg/L và hiệu suất từ 88 ± 3%. Sự ổn 30 – 40 mg/L. Hiệu suất ở tải trọng này
định ở giai đoạn này có thể quan sát ở hình đang có chiều hướng giảm, thấp nhất là
6 là vào những lần lấy mẫu cuối của tải 81,56%, mặc dù có sự giảm sút nhưng
trọng nhưng nhìn chung ở giai đoạn này nhìn tổng quát thì COD trong thời gian
khả năng xử lý COD còn thấp, hiệu suất này cũng rất ổn định. Có thể giải thích
khơng cao.
ngun nhân này là do với thời gian lưu

Ở tải trọng 0,6 kgCOD/m3.ngày, có sự nước là 7,2h việc xử lý các hợp chất thủy
biến động lớn với kết quả COD đầu ra so phân của acetaminophen phải được cân
với tải thích nghi, sự thay đổi lưu lượng nhắc, màu nước đầu ra bị ửng đỏ nhẹ có
dịng vào đột ngột gây ảnh hưởng trực tiếp thể là do bùn bị phân hủy bên ngăn lắng
đến khả năng thích nghi của vi sinh vật hoặc các hợp chất thủy phân của
nên mơ hình phải chạy thêm 1 tuần để đảm acetaminophen gây ra, nên chưa thể kết
bảo sự ổn định của kết quả đầu ra. Sự ổn luận sớm khả năng xử lý và hiệu suất
định COD đầu ra bắt đầu biểu hiện rõ rệt giảm.
ở lần lấy mẫu thứ 31 và có xu thế giảm dần Hiệu quả xử lý chất kháng sinh
cho tới cuối tải. Giá trị đạt được là 44,4 ± Acetaminnophen
12 mg/L và hiệu suất xử lý là 87,5 ± 4%, Nước thải dược phẩm tổng hợp có nồng độ
khả năng bám dính của giá thể Biofringe Acetaminnophen dao động trong khoảng
so với tải thích nghi tăng cao. Mặc dù có 127,50 ± 29,80 mg/l. Do còn những hạn
sự biến động lớn về đầu ra cũng như hiệu chế về mô hình nên kết quả phân tích
suất xử lý nhưng nhìn chung trong giai thông số acetaminophen được xác định ở
đoạn này có thể lấy khả năng phát triển tải 1,0 kgCOD/m3.ngày. Kết quả số liệu
của vi sinh vật đã trở nên ổn định hơn.
thu được cho thấy không phát hiện
3
Từ tải trọng 0,8 và 1,0 kgCOD/m .ngày acetaminophen ở đầu ra của cả 2 mơ hình.
nhìn chung COD đầu ra khá ổn định trong Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu đồng thời
khoảng 25 - 30 mg/L. Điều này cho thấy đánh giá khả năng phân hủy
khả năng thích ứng với thuốc đạt hiệu quả acetaminophen trong môi trường tự nhiên,
tốt, sự phát sinh bùn tăng rất cao đặc biệt tiến hành phân tích mẫu nước thải tổng
ở tải 0,8 kgCOD/m3.ngày nhưng ở tải hợp acetaminophen ở các ngày thứ 1, 2, 3
trọng cuối, nước đầu ra có dấu hiệu hơi và 4. Mẫu phân tích được bảo quản trong
ửng đỏ nhẹ và bùn có dấu hiệu bị cuốn trơi nhiệt độ thường, kết quả được cho trong
sang ngăn lắng nên ảnh hưởng đến kết quả bảng 2.
Bảng 2. Kết quả phân tích Acetaminophen phân rã tự nhiên
Mẫu

Giá trị đầu vào (mg/L) Tốc độ giảm

Giá trị đầu ra (mg/L)

Ngày 1

191,9

-

-

Ngày 2

134,3

0,3

0

52


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

Ngày 3

102,4

0,47

0

Ngày 4

68,0

0,65

0

Mặc dù không phát hiện acetaminophen
trong mẫu nước thải đầu ra của 2 mơ hình
nhưng khơng thể bỏ khả năng
acetaminophen bị phân hủy thành chất
khác. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu đưa ra
kết luận acetaminophen đã bị q trình
sinh học từ 2 mơ hình phân hủy hồn toàn
do số liệu về hiệu quả xử lý BOD5 và COD
cao, chứng tỏ không sự hiện diện của các
chất thứ cấp phát sinh.

chứa acetaminophen. Hiệu quả xử lý
BOD5, COD và acetaminophen của MBR
và Swim-bed đối với nước thải tổng hợp
cao hơn 98%, 90% và 99%. Điều này cũng
đồng thời chỉ ra tiềm năng ứng dụng MBR
và Swim-bed cho việc xử lý các loại nước
thải phức tạp khác với hiệu suất ổn định.

Tuy nhiên, trong nghiên cứu này vẫn còn
hạn chế khi chưa làm được các kiểm tra
sản phẩm cuối cùng của Acetaminophen
khi bị phân hủy và chạy mơ hình ở các tải
trọng cao hơn. Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp
tục thực hiện các bước thí nghiệm tiếp
theo để đưa ra được dẫn chứng về tiềm
năng của MBR và Swim-bed.

KẾT LUẬN
Nghiên cứu này đã xác thực khả năng ứng
dụng của công nghệ sinh học màng MBR
và Swim-bed đối với việc xử lý nước thải

TÀI LIỆU THAM KHẢO
D. SERRANO (2011). Removal of persistent pharmaceutical micropollutants from
sewage by addition of PAC in a sequential membrane bioreactor. Water Research
5323–5333.
G. MASCOLO, L. BALEST, G. LAESA (2010). Biodegrability of pharmaceutical
industrial wastewater and formation of recalicitrant organic compounds during
aerobic biological treatmen, Bioresoure Technology, 2585-2591.
KATSUKI KIMURA , HIROE HARA, AND YOSHIMASA WATANABE (2007).
Elimination of Selected Acidic Pharmaceuticals from Municipal Wastewater by an
Activated Sludge System and Membrane Bioreactors. Enviromental Science &
Technology 3708-3714.
KIMURA KATSUKI, HIROE HARA, YOSHIMASA WATANABE (11/2004). Removal
of pharmaceutical compounds by submerged membrane bioreactors (MBRs). Water
Research 135-140.
SANG D. KIM (2005). Occurrence and removal of pharmaceuticals and endocrine
disruptors in South Korean surface, drinking, and waste waters. Water Research

1013-1021.
JELENA RADJENOVIC, MIRA PETROVIC, DAMIA BARCELO (2006). Analysis of
pharmaceuticals in wastewater and removal using a membrane bioreactor.
Analytical and Bioanalytical Chemistry 1365-1377.

53