Tài liệu XỬ LÝ Ô NHIỄM HỮU CƠ TRONG NƯỚC BẰNG VSV pptx

CHƯƠNG VIII
CHƯƠNG VIII
XỬ LÝ Ô NHIỄM HỮU CƠ TRONG
XỬ LÝ Ô NHIỄM HỮU CƠ TRONG
NƯỚC BẰNG VSV
NƯỚC BẰNG VSV
Nội dung
•
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
•
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV kỵ khí
•
Xử lý ô nhiễm nước bằng sinh thái vi sinh vật
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng
VSV hiếu khí
•
Phương pháp bùn hoạt tính
•
Phương pháp màng sinh học
Phương pháp bùn hoạt tính
•
Là quá trình xử lý sinh học hiếu khí, trong đó vi sinh
vật với mật độ cao mới được tạo thành được trộn đều
với nước thải trong bể hiếu khí
•
Bùn hoạt tính gồm những sinh vật sống kết lại thành
dạng hạt hoặc dạng bông với trung tâm là các chất
rắn lơ lửng
•
Bùn hiếu khí ở dạng bông bùn vàng nâu, dễ lắng là hệ
keo vô định hình còn bùn kỵ khí ở dạng bông hoặc

dạng hạt màu đen
•
Những sinh vật sống trong bùn là vi khuẩn đơn bào
hoặc đa bào, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, các động
vật nguyên sinh và động vật khác
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Phương pháp bùn hoạt tính
•
Thành phần vi sinh vật trong bùn hoạt tính
•
Quá trình xử lý nước thải của bùn hoạt tính
Những sinh vật sống trong bùn
•
vi khuẩn đơn bào hoặc đa bào
•
nấm men,
•
nấm mốc,
•
xạ khuẩn,
•
các động vật nguyên sinh
•
và động vật khác
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Thành phần VSV trong bùn hoạt tính
Vi khuẩn
•
Vai trò cơ bản của quá trình làm sạch nước thải của
bùn hoạt tính là vi khuẩn. Gồm các nhóm:

1. Alcaligenes
2. Achromobacter
3. Pseudomonas
4. Athrobacter
5. Flavobacterium
6. Citromonas
7. Zooglea
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Alcaligenes
•
Là trực khuẩn Gram âm, có khả năng di động và hiếu
khí bắt buộc
•
Không có khả năng khử nitrate, có phản ứng oxidase,
catalase và thử nghiệm citrate dương tính, có hoạt
tính beta hemolysin.
•
Chúng có khả năng phân giải urea, tạo ra NH3 làm
cho pH môi trường tăng
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Alcaligenes
•
A. eutrophos có khả năng loại bỏ đến 99% Cadmium
trong môi trường và có thể xử lý một số kim loại
nặng như arsen, chrom, thủy ngân …
•
A. feacalis là chủng vi khuẩn phản nitrate có khả năng
khử nitrate thành N
2
O

•
Một số chủng Alcaligenes có khả năng phân giải O -
nitrobenzaldehyde
•
Alcaligenes sp. có khả năng khử phenol trong nước
thải đến 99% và làm giảm 40% COD trong nước thải.
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Alcaligenes eutrophos
1. Vật liệu và phương pháp
•
Thí nghiệm này được thực hiện trên hệ thống pilot –
plant reactor
•
Vi khuẩn A. eutrophos được cố định trên màng
polysulfone
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Alcaligenes eutrophos
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Alcaligenes eutrophos
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Pseudomonas
•
Chủng Pseudomonas được ứng dụng nhiều nhất trong
lĩnh vực môi trường là P. stutzeri
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
P. stutzeri
Đặc điểm
•
Tế bào có hình que, dài 1 đến 3μm, rộng 0.5 μm.
•

Khuẩn lạc có hình dạng bất định, có dạng sần, khô,
bám chặc với nhau.
•
P.stutzeri là vi khuẩn Gram âm, hình que, di chuyển
bằng một cực của tiên mao.
•
Nó không có sắc tố và có khả năng loại nitơ từ NO
3
-

giải phóng N
2
.
•
P.stutzeri có thể phân hủy maltose và tinh bột nhưng
không phân hủy gelatin.
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
•
Là vi khuẩn hiếu khí, phân bố rộng rãi trong các vùng
địa lý nhưng được tìm thấy chủ yếu trong đất và
nước.
•
Chúng có khả năng chuyển hóa, làm giảm các chất
độc cho môi trường và các hợp chất có trọng lượng
phân tử cao như polyethylene glycols.
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Ứng dụng
•
Một vài dòng có thể chuyển hóa các hợp chất thơm
như naphthalene và mathylnapthalenes Hai hợp chất

thơm này hiện diện nhiều trong dầu thô, là chất có
tiềm năng gây độc.
•
Có khả năng là giảm nitrate chuyển khí N
2
.
•
Có thể ứng dụng vào xử lý môi trường nước vì có khả
năng khử đạm mạnh trong nước thải ao cá tra ở Đồng
Bằng Sông Cửu Long và ứng dụng nó vào xử lý nước
thải vì nó khả năng khử nguồn đạm trong nước để
giảm thiểu ô nhiễm
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Ứng dụng làm giảm nitrate của P. stutzeri
Sản xuất màng cellulose
•
Vi khuẩn sử dụng: Acetobacter xylinum
•
Nuôi trong môi trường SH lỏng trong điều kiện tĩnh
trong 5 ngày trong các erlen có thể tích 50 ml. Sau đó
cấy chuyển sang thể tích 500 ml và để yên trong 72
giờ  miếng cellulose
•
Tiến hành cắt nhỏ thành những miếng 5 – 10 mm để
cố định vi khuẩn
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Ứng dụng làm giảm nitrate của P. stutzeri
Vi khuẩn khử nitrate và điều kiện nuôi cấy
•
P. stutzeri được phân lập từ bùn hoạt tính trên môi

trường BSM
•
Sau khi hình thành khuẩn lạc  cấy chuyển sang môi
trường nước thải nhân tạo  nuôi cấy lắc ở nhiệt độ
37
0
C trong 48 giờ
•
Ly tâm thu sinh khối
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Ứng dụng làm giảm nitrate của P. stutzeri
Cố định tế bào
•
Bề mặt của các miếng cellulose được cải biến bằng
NaOH và SDS  rửa lại trước khi sử dụng
•
Sử dụng huyền phù của P. stutzeri (OD
600nm
= 0,5) và
MC được lắc chung ở trên máy lắc (120 vòng/phút)
trong 96 giờ  rửa
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Ứng dụng làm giảm nitrate của P. stutzeri
Tiến hành thí nghiệm
•
Sử dụng các cột thủy tinh (90 cm x 21 cm)
•
Tiến hành nhồi các MC đã được cố định
•
Cho nước thải nhân tạo chảy qua

•
Tỷ lệ khử nitrate được tính bằng công thức
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
([N-NO
3
]
in
– [N- NO
3
]
out
) x R
N-NO
3
=
V
Ứng dụng làm giảm nitrate của P. stutzeri
Phương pháp phân tích
•
Thu mẫu đầu vào và đầu ra  lọc qua màng có kích
thước 0,45 μm.  dịch lọc
•
Dịch lọc này đem phân tích nitrate, nitrite và COD
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Ứng dụng làm giảm nitrate của P. stutzeri
Kết quả 1
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Ứng dụng làm giảm nitrate của P. stutzeri
Kết quả 2
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí

Ứng dụng làm giảm nitrate của P. stutzeri
Kết quả 3
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí
Một số ứng dụng khác của Pseudomonas
•
Protease ngoại bào được tiết ra từ Pseudomonas
marinoglutinosa có thể sử dụng để xử lý nước thải
giàu protein.
•
Một số Pseudomonas có thể chuyển hóa các chất ô
nhiễm hóa học trong môi trường:
–
P. alcaligenes: làm suy giảm các hydrocarbon thơm đa vòng
–
P. mendocina: làm suy giảm toluene
–
P. pseudoalcaligenes: sử dụng cyanide là một nguồn nitơ.
–
P. resinovorans: làm suy giảm cacbazol .
–
P. veronii: làm giảm một loạt các hợp chất hữu cơ thơm đơn
giản
Xử lý ô nhiễm hữu cơ trong nước bằng VSV hiếu khí