Nghiên cứu thời gian thích nghi của bùn hoạt tính hiếu khí đến hiệu quả xử lý phenol bằng công nghệ sinh học dòng bùn ngược (USBF)

LỜI CAM ĐOAN
Chúng tôi xin cam đoan rằng tất cả quá trình làm đồ án đều theo hướng dẫn
của TS. Lê Ngọc Thuấn.
Mọi kết quả trong đồ án đều trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn
Việt Nam. Các kết quả thực hiện được chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên
cứu nào khác.
Mọi sao chép trích dẫn đều có căn cứ tài liệu đầy đủ, không sao chép gian
lận vi phạm quy chế đào tạo, nếu vi phạm thì chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách
nhiệm trước hội đồng và nhà trường.
Sinh viên

Nguyễn Phương Trang

1


LỜI CẢM ƠN
Trong bốn năm học tập và khoảng thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp,
chúng tôi luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy
cô, người thân và bạn bè. Với những kiến thức thầy cô truyền đạt, sự động viên của
bạn bè và gia đình đã giúp đỡ chúng tôi rất nhiều để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp
này.
Xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giảng viên Khoa Môi trường của
trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo điều kiện tốt nhất cho
chúng tôi thực hiện nghiên cứu này.
Xin đặc biệt cảm ơn TS. Lê Ngọc Thuấn đã giành nhiều thời gian hướng
dẫn, tận tình giúp đỡ và truyền đạt nhiều kinh nghiệm thực tế cho nhóm chúng tôi
trong quá trình học tập cũng như thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Đồng thời, chúng tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả những người thân
bên cạnh và các bạn sinh viên lớp ĐH3CM1 đã ủng hộ, động viên và giúp đỡ để
hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp.

Cuối cùng, xin được gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, anh chị, tất cả mọi
người trong gia đình luôn là nguồn động viên, là điểm tựa vững chắc, đã hỗ trợ và
giúp bản thân chúng tôi có đủ nghị lực để vượt qua khó khăn và hoàn thành tốt
nhiệm vụ của mình.
Dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, chúng tôi rất
mong nhận được sự góp ý và sửa chữa của thầy cô và các bạn về đồ án tốt nghiệp
này.
Xin chân thành cảm ơn!

2


MỤC LỤC

3


DANH MỤC VIẾT TẮT
ST
T
1
2
3
4

Ký hiệu
BOD
COD
DO
MLSS

Biochemical Oxygen Demand
Chemical Oxyen Demand
Dissolved Oxyen
Mixed Liquor Suspended Solids

5
6

SVI
USBF

Sludge Volume Index
Upflow Sludge Blanket Filter

4

Tiếng Anh

Tiếng Việt
Nhu cầu oxy sinh hóa
Nhu cầu oxy hóa học
Nồng độ oxy hòa tan
Chất rắn lơ lửng trong bùn
lỏng
Chỉ số thể tích bùn
Công nghệ lọc dòng ngược
bùn sinh học

DANH MỤC BẢNG

5


DANH MỤC HÌNH

6


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Hiện nay, ô nhiễm môi trường đang là mối quan tâm của nhiều quốc gia trên
thế giới, nhất là những nước đang phát triển như Việt Nam. Cùng với quá trình phát
triển không ngừng của nền kinh tế xã hội, các quá trình sản xuất tạo ra của cải vật
chất đã để lại tác động xấu đến môi trường và thải ra một lượng lớn các chất ô
nhiễm độc hại. Các thành phố lớn mọc lên hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp
đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có công trình và thiết bị xử lý chất
thải. Có thể nói ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp là rất nặng. Nguyên nhân
chính là do sự vô tâm của các doanh nghiệp, đặt mục tiêu tối đa hóa lợi nhuận mà
không quan tâm, đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải tại các khu công nghiệp, dẫn
đến nước thải ô nhiễm liên tục thải ra sông, hồ gây nhiễm độc nguồn nước tự nhiên.
Các chất độc hại này nếu không được xử lý trước khi thải ra môi trường sẽ ảnh
hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe con người.
Với nỗ lực giảm thiếu tối đa những ảnh hưởng tiêu cực của quá trình công
nghiệp tới môi trường thì tiêu chuẩn thải nước trên thế giới ngày càng nghiêm ngặt.
Công nghiệp sản xuất keo, nhựa nhân tạo, dệt, dầu khí sinh ra một lượng lớn chất
thải hữu cơ độc hại và khó phân hủy như phenol và các dẫn xuất của phenol, các
hợp chất hữu cơ khác.
Phenol và các dẫn xuất của phenol là một trong những loại chất thải hữu cơ

độc hại khó xử lý. Đây là chất hữu cơ tương đối bền, có khả năng tích lũy trong cơ
thể con người và sinh vật, gây nhiễm độc cấp tính, mãn tính. Ngay cả ở nồng độ
thấp nó cũng là tác nhân tiềm ẩn gây ung thư.
Tuy nhiên, không thể phủ định được những lợi ích của vật liệu phenol
mang lại. Vì vậy để có thể phát triển bền vững thì đi đôi với quá trình sản xuất,
chúng ta phải luôn nghiên cứu, tìm tòi các phương pháp tối ưu để bảo vệ môi
trường, đặc biệt là môi trường nước. Hiện nay, trên thế giới có nhiều biện pháp xử
lý nước thải có chứa phenol như: Dùng CO 2 tới hạn, xử lý bằng các tác nhân oxy
hóa mạnh… nhưng vẫn còn có những hạn chế nhất định về mặt kinh tế.

7


Nhận thức rõ được những vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến môi trường
nếu không xử lý phenol trong nước thải của các ngành công nghiệp đồng thời cũng
thấy được tính cấp thiết của việc phải có một phương pháp xử lý phenol hiệu quả cả
về mặt môi trường và kinh tế. Từ những năm đầu của thế kỷ XX thì các biện pháp
xử lý sinh học được đưa ra, và đây là cơ sở để xử lý nước thải trên toàn thế giới. Nó
chỉ đơn giản là giam hãm vi khuẩn tự nhiên ở nồng độ cao hơn rất nhiều trong bể.
Những vi khuẩn này, cùng với một số động vật nguyên sinh và vi sinh vật khác,
được gọi chung là bùn hoạt tính. Các vi khuẩn loại bỏ các phân tử carbon hữu cơ
bằng cách “ăn” chúng. Kết quả là vi khuẩn phát triển và nước thải được làm sạch.
Mặt khác, qua quá trình tìm hiểu thấy được ưu điểm vượt trội của công nghệ sinh
học dòng bùn ngược trong ứng dụng xử lý nước thải, từ đó em quyết định chọn đề
tài “Nghiên cứu thời gian thích nghi của bùn hoạt tính hiếu khí đến hiệu quả xử lý
phenol bằng công nghệ sinh học dòng bùn ngược (USBF)” đề làm đề tài tốt nghiệp
và em nghiên cứu thực hiện đề tài bằng mô hình thực nghiệm để đánh giá hiệu quả
xử lý nước thải của mô hình USBF.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu, cải tạo mô hình công nghệ USBF.

- Nghiên cứu thời gian thích nghi của bùn hoạt tính hiếu khí đến hiệu quả xử lý nước
thải chứa phenol.

3. Nội dung nghiên cứu
•
-

Phương pháp nghiên cứu.
Phương pháp thu thập tài liệu.
Phân tích trong phòng thí nghiệm.
Mô hình thực tế.
Phân tích, thống kê, xử lý số liệu và tổng hợp kết quả.
Phương pháp so sánh: so sánh giá trị các chỉ tiêu nước thải đầu vào và đầu ra của

•
-

nước thải.
Phương pháp đồ họa: Sử dụng phần mềm Autocad để mô tả mô hình thí nghiệm.
Nội dung nghiên cứu
Tìm hiểu cơ sở khoa học, cấu tạo bể USBF.
Sửa chữa, nâng cấp và vân hành mô hình xử lý nước thải.
Nghiên cứu ứng dụng của công nghệ USBF trong xử lý nước thải.
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh
vật: pH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy trộn, DO, chỉ số thể tích bùn (SVI),
MLSS.
8


-

Khảo sát sự thích nghi và đặc tính của bùn hoạt tính trong quá trình nghiên cứu với
mô hình tại phòng thí nghiệm.

9


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG
1.1. Tổng quan về phenol
1.1.1. Tính chất vật lý và hóa học của phenol
 Tính chất vật lí của phenol
Phenol là chất rắn màu sáng trắng khi ở trạng thái tinh khiết. Trong sản xuất thương
mại, phenol có thể tồn tại ở dạng lỏng. Phenol có mùi đặc trưng, con người có thể cảm
nhận được mùi của phenol nếu nồng độ của nó có trong không khí là khoảng 40 ppm và
trong nước là khoảng 8 ppm. Phenol bay hơi chậm hơn nước, hòa tan trong nước không
nhiều và có thể bắt cháy. Để lâu ngoài không khí, phenol bị oxi hóa một phần nên có

màu hồng và bị chảy rữa do hấp thụ hơi nước. Phenol rất độc, gây bỏng nặng khi rơi
vào da. Phenol tan vô hạn ở 660C. Một số tính chất vật lý của phenol và một số dẫn xuất
được thể hiện trong bảng 1.1 dưới đây [17] :

Bảng 1.1. Một số tính chất vật lý của phenol và dẫn xuất phenol [17]
Tính chất
Điểm tan chảy (oC)
Điểm sôi (oC)
Tỉ trọng d420 (g/cm3)
Tỉ trọng (hơi)
Áp suất hơi (25oC)
(Pa)
Áp suất hơi (60oC)

(Pa)
Nhiệt độ tự cháy
(oC)
Độ hòa tan (25oC)
(%)
Khối lượng phân tử
(kg/mol)
Công thức hóa học

O-cresol
30,9
191
1,027
3,72

M-cresol
11,5
202,7
1,034
3,72

P-cresol
34,8
201,9
1,018
3,72

Phenol
41
182

1,049
3,24

33,3

14,7

14,7

47

473

226

226

5300

559

559

559

715

2,5

1,9

1,9

8,7

108,14

108,14

108,14

94,11

(CH3)C6H4(OH)

(CH3)C6H4(OH)

(CH3)C6H4(OH)

C6H6O

Cấu trúc hóa học

 Tính chất hóa học của phenol
Do ảnh hưởng của nhân thơm nên nguyên tử hydro trong nhóm hydroxi linh
động hơn nên dễ bị thay thế bởi nguyên tử kim loại. Vì vậy phenol không chỉ tác
10


dụng với dung dịch kiềm tạo phenolat mà còn có thể tác dụng với kim loại kiềm để

tạo phenolat. Theo phương trình phản ứng sau:
C6H5OH + Na → C6H5ONa + 1/2H2
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
Các phenolat không bị nước thủy phân, nhưng tương tự như muối của axit
yếu và bazo mạnh, nó bị thủy phân một phần trong dung dịch nước và dung dịch
của nó có phản ứng kiềm.
Phenol tác dụng với axit thành este gọi là phản ứng este hóa. Ion hydro làm
xúc tác cho phản ứng do đó tốc độ phản ứng tăng nhanh khi có mặt axit vô cơ.
1.1.2. Nguồn gốc và việc sử dụng phenol trong sản xuất công nghiệp
 Nguồn gốc phát sinh
Phenol có thể được sinh ra qua 2 con đường: tự nhiên và nhân tạo. Trong tự
nhiên, phenol có trong một số loại thực phẩm, chất thải của động vật, con người và
trong sản phẩm phân hủy của các chất hữu cơ hoặc nó còn được tạo ra bên trong cơ
thể sinh vật do quá trình trao đổi chất chuyển hóa từ các axit amin
Phenol được phân lập từ nhựa than đá, hoặc có thể được sản xuất nhân tạo.
Hiện nay phenol được sản xuất, sử dụng rộng rãi trong rất nhiều các loại hình sản
xuất công nghiệp như sản xuất nhựa phenolic, gỗ dán, chất kết dính, xây dựng, ô tô
và thiết bị vật tư cho các ngành công nghiệp. Phenol cũng được tạo ra từ các quá
trình sản xuất sợi tổng hợp như nilon, nhựa epoxy... Phương pháp chủ yếu tạo ra
phenol tổng hợp là từ quá trình oxy hóa cumene, chiếm tới hơn 95% lượng phenol
tổng hợp nhân tạo, phần còn lại phenol được sản xuất bằng phương pháp oxy hóa
toluene thông qua axit benzoic. Các quá trình khác được sử dụng để sản xuất phenol
bao gồm sử dụng các nguyên liệu đầu vào như benzen thông qua cyclohexane,
benzene sulfonation...[17]
 Các ứng dụng của phenol trong sản xuất công nghiệp
Phenol và các dẫn xuất của phenol là nguyên liệu đầu rất quan trọng trong
nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Năm 1963, toàn thế giới sản xuất khoảng 40
vạn tấn phenol. Năm 1993, tổng lượng phenol do Mĩ sản xuất ra 1,67 triệu tấn
phenol, trong đó khoảng một nửa lượng phenol dùng vào công nghiệp xây dựng và
11

nhà ở, ứng dụng chính của phenol là dùng để sản xuất chất dẻo phenol-fomandehit,
các loại nhựa phenolic, sợi nilon, sợi caprolacton, nhựa epoxit. Đến năm 2001,
phenol được sản xuất trên toàn thế giới là gần 64 triệu tấn, được sử dụng chủ yếu là
bisphenol A, nhựa phenolic, caprolactam, aniline và alkylphenols. Ngoài ra phenol
còn được dùng để sản xuất axit salyxilic, các chất màu, dược phẩm, chất hóa dẻo,
chất chống oxi hóa, tẩy uế côn trùng, thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ... sử dụng làm thuốc
thử trong các phòng thí nghiệm, trong công nghệ hóa dầu, dược phẩm...các sản

-

phẩm nitro hóa phenol được dùng làm thuốc nổ[17].
Sau đây là một số ứng dụng các hợp chất chứa gốc phenol [17].
Bisphenol A (BPA) được sử dụng trong sản xuất các thiết bị ngưng tụ, nó được sử
dụng rộng rãi trong sản xuất nhựa polycarbonate (chiếm tới 80%). Đây là loại nhựa
kỹ thuật được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô như làm lớp phủ ô tô, chất phủ

-

điện từ và các ứng dụng khác.
Nhựa phenolic: được sản xuất bằng cách ngưng giá thành sản xuất thấp, đã được
sản xuất thương mại hóa trên thế giới hơn 100 năm qua. Chúng được sử dụng làm
chất kết dính trong nhiều ngành công nghiệp như gỗ dán và trong cả công nghiệp

sản xuất ô tô.
 Những vấn đề môi trường gây ra bởi các hợp chất phenol
Phenol được tìm thấy khá phổ biến trong tự nhiên, nó có mặt trong không
khí, đất, nước mặt và nước ngầm. Hàm lượng phenol trong môi trường phụ thuộc
vào nguồn phát sinh ra nó như trong các khu sản xuất, ngành công nghiệp tạo ra

phenol...Thời gian tồn tại của phenol trong đất rất ngắn (trong vòng 2-5 ngày). Tuy
nhiên ở trong nước, phenol có thời gian tồn tại lâu hơn, có thể hàng tuần. Nếu nồng
độ phenol trong môi trường càng lớn thì thời gian tồn tại của nó càng lâu. Phenol
còn được tìm thấy trong nước ngầm nhưng với nồng độ thấp, nồng độ của nó
khoảng ở mức nồng độ ppb hoặc thấp hơn. Nồng độ phenol có trong nước thải của
một số ngành công nghiệp được mô tả trong bảng dưới đây:

12


Bảng 1.2. Nồng độ phenol trong nước thải của một số ngành công nghiệp[16]:

-

Ngành công nghiệp
Nồng độ phenol (mg/l)
Khai thác than
1000 – 2000
Sản xuất than cốc
10000 – 15000
Sản xuất khí đốt
4000
Lò cao
4000
Hóa dầu
50 – 70
Nhà máy sản xuất benzen
50
Dược phẩm
1000

Tinh chế dầu
2000 - 20000
Sản xuất nhựa phenol100 – 200
formandehyt
 Ảnh hưởng của phenol đến con người:
Thâm nhập vào cơ thể con người qua hô hấp, tiếp xúc với da, mắt, màng nhầy của

-

người.
Ăn phải chất có hàm lượng phenol cao sẽ dẫn đến hiện tượng chết người với những
triệu chứng như co giật, không có khả năng kiểm soát, hôn mê dẫn tới rối loạn hô

-

hấp, máu tỏng cơ thể thay đổi dẫn đến tụt huyết áp. Ảnh hưởng tới tim, gan, thận.
Tiếp xúc với phenol lâu ngày: Đau bắp thịt, sưng gan. Phenol còn làm bỏng da, rối
loạn nhịp tim. Giới hạn tối đa cho phép của phenol trong cơ thể là 0,6mg/kg trọng

-

lượng cơ thể[17].
Phenol và các dẫn xuất phenol có trong nước thải công nghiệp. Sự xuất hiện của
các hợp chất phenol trong nước là một trong các nguyên nhân làm cho nước có mùi,
đồng thời gây tác hại cho hệ sinh thái và sức khỏe con người. Giá trị LD 50 của
pentaclorophenol là 27mg/kg đối với chuột. Một số phenol có khả năng gây ung
thư. Theo quy định của tổ chức Y tế Thế giới WHO, hàm lượng 2.4-triclophenol và
pentaclophenol trong nước uống không quá 1. Tiêu chuẩn nước thủy sản của FAO
đối với quy định nồng độ các phenol, đối với các loại cá họ salmonid và cyprinid.

 Một số vi sinh vật xử lý phenol.
- Một số hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình chuyển hóa phenol:
Một số loài có khả năng phân giải phenol một cách độc lập như chủng
Pseudomonas putida, Pseudomonas paucimobilis, Rhodococcus, Bacillus,
Cyanobacterium, Phormidium valderianum BDU 30501 hoặc có thể sự phân giải
phenol được diễn ra đồng thời dưới sự tổ hợp của một quần xã vi sinh vật trong khu
hệ đó[7].
13


1.2.

Tổng quan về ô nhiễm môi trường nước thải công nghiệp
1.2.1. Thành phần, tính chất nước thải công nghiệp

 Thành phần của nước thải công nghiệp
Nước thải của mỗi ngành công nghiệp có một đặc tính riêng, tuy nhiên các
thành phần chính của nước thải khiến ta phải quan tâm trong việc xử lý được thống
kê ở bảng 1.3 như sau:
Bảng 1.3. Các chất ô nhiễm có trong nước thải.
Chất gây ô nhiễm
Các chất rắn lơ lửng

Nguyên nhân được xem là quan trọng
Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải
chưa xử lý được thải vào môi trường.
Các chất hữu cơ có thể
Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo.
phân hủy bằng con
Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải

đường sinh học
thẳng vào nguồn nước, quá tŕnh phân hủy sinh học sẽ
làm suy kiệt oxy ḥòa tan của nguồn nước.
Các mầm bệnh
Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh
vật gây bệnh trong nước thải.
Các dưỡng chất
N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi
được thải vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự phát
triển của các loài không mong đợi. Khi thải ra với số
lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước
ngầm.
Các chất ô nhiễm nguy
Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung thư,
hại
biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính.
Các chất hữu cơ khó
Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông thường.
phân hủy
Ví dụ các nông dược, phenols...
Kim loại nặng
Có trong nước thải thương mại và công nghiệp và cần
loại bỏ khi tái sử dụng nước thải. Một số ion kim loại ức
chế các quá tŕnh xử lý sinh học
Chất vô cơ ḥòa tan
Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục đích nông, công
nghiệp
Nhiệt năng
Làm giảm khả năng băo ḥòa oxy trong nước và thúc đẩy
sự phát triển của thủy sinh vật

 Tính chất vật lý của nước thải
Tính chất vật lý của nước thải được xác định dựa trên các chỉ tiêu: màu sắc,
mùi, nhiệt độ và lưu lượng.
Màu: nước thải mới có màu nâu hơi sáng, tuy nhiên thường là màu xám có

•

vẩn đục, màu sắc của nước thải sẽ thay đổi đáng kể nếu như bị nhiễm khuẩn, khi đó
màu sẽ đen tối.

14


Mùi: có trong nước thải là do các khí sinh ra trong quá trình phân hủy các

•

hợp chất hữu cơ.
Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thường cao so với nguồn nước sạch ban đầu, do

•

có sự gia nhiệt vào nước tư các đồ dùng trong gia đình và các máy móc sản xuất.
Lưu lượng: thể tích thực của nước cũng được xem là một tính chất vật lý của

•

nước thải, có đơn vị m3/người.ngày. Vận tốc dòng chảy luôn thay đổi theo ngày.
 Tính chất hóa học của nước thải
Các thông số thể hiện tính chất hóa học thường là: số lượng các chất hữu

cơ, vô cơ và khí. Hay để đơn giản hóa, người ta xác dịnh các thông số như: độ kiềm,
BOD, COD, các chất khí hòa tan, các hợp chất N, P, các chất rắn (vô cơ, hữu cơ,
huyền phù, và không tan) và nước.
Độ kiềm: là môi trường đệm để giữ pH trung tính của nước thải trong suốt

•

quá trình xử lý sinh hóa.
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): dùng để xác định lượng chất bị phân hủy sinh

•

hóa trong nước thải, thường được xác định sau 5 ngày ở nhiệt độ 200 oC BOD5 trong
nước thải sinh hoạt thường nằm trong khoảng 100-300mg/l.
Nhu cầu oxy hóa học (COD): dùng để xác định lượng chất bị oxy hóa trong

•

nước thải. COD thường trong khoảng 200-500mg/l/. Tuy nhiên, có một số loại nước
thải công nghiệp BOD có thể tăng cao nhiều lần.
Các chất khí hòa tan: đây là những chất khí có thể hòa tan trong nước thải.

•

Nước thải công nghiệp thường có lượng oxy hòa tan tương đối thấp.
Hợp chất chứa N: số lượng và loại hợp chất chứa N sẽ thay đổi đối với mỗi

•

loại nước thải khác nhau.

pH: đây là cách nhanh nhất xác định tính axit của nước thải. Nồng độ pH

•

khoảng 1-14. Để xử lý nước thải có hiệu quả pH thường 6-9 (hay tối ưu 6,5-8).
Phospho: đây là nhân tố cần thiết cho hoạt động sinh hóa. P thường khoảng

•

6-20mg/l.
Các chất rắn: hầu hết các chát ô nhiễm trong nước thải có thể xem là chất

•

rắn.
Nước: luôn là thành phần cấu tạo chính của nước thải. Trong một số trường

•

hợp, nước có thể chiếm 99,5%-99,9%.
15


1.2.2. Tình trạng ô nhiễm môi trường nước thải công nghiệp
Theo các nghiên cứu tác động Môi trường của cơ quan Tổng cục Môi trường
cho thấy: ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước
thải thường có độ pH trung bình từ 9-11; chỉ số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu
cầu ôxy hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1; hàm lượng chất rắn
lơ lửng... cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép. Hàm lượng nước thải của các ngành
này có chứa xyanua (CN-) vượt đến 84 lần, H 2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt

84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nước mặt trong
vùng dân cư.
Theo báo cáo của Bộ tài nguyên và môi trường, trong số 179 khu công
nghiệp đang hoạt động thì chỉ có 143 khu công nghiệp đang vận hành hoặc đang
xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, đạt 58% lượng nước thải. Như vậy,
trung bình mỗi ngày có tới 24000m3 nước thải từ các khu công nghiệp được xả
thẳng ra môi trường chưa qua xử lý, gây ô nhiễm môi trường trầm trọng.
1.2.3. Các phương pháp xử lý nước thải [5].
 Phương pháp cơ học:
Là phương pháp bao gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua sẽ thay
đổi tính chất hóa học và sinh học của nước. Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng
và hiệu quả của các bước tiếp theo.
 Các phương pháp hóa học
Các phương pháp hóa học như: Trung hòa, keo tụ - tạo bông. Nguyên tắc
của phương pháp này là dùng trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt gồm có:
trung hòa, oxy hóa khử, tạo kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các hợp chất độc hại.
Cơ sở của phương pháp này là các phản ứng hóa học diễn ra giữa chất ô nhiễm và
hóa chất thêm vào. Ưu điểm của phương pháp là hiệu quả xử lý cao, thường được
sử dụng trong các hệ thống xử lý nước khép kín. Tuy nhiên, phương pháp hóa học
có nhược điểm là chi phí vận hành cao, không thích hợp cho các hệ thống xử lý
nước thải với quy mô lớn. Bản chất của phương pháp hoá lý trong quá trình xử lý
nước thải là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản
ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các
chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm
môi trường.
16


 Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có

trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H 2S, Sunfit, ammonia, Nito… dựa
trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi
sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn. Một cách tổng
quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:
- Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều
kiện không có oxy.
- Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong
điều kiện cung cấp oxy liên tục.
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa
sinh hóa. Để thực hiện quá trình này các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và chất
phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3
giai đoạn chính như sau:
-

Giai đoạn 1: Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật.
Giai đoạn 2: Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch

-

nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào.
Giai đoạn 3: Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và
tổng hợp tế bào mới.
Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm
lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý.
Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng
sinh hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh
dưỡng và các yếu tố vi lượng.
Các loại hình công nghệ xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học bao gồm:

• Phương pháp sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo
ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên phương trình
phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:
Chất hữu cơ

CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:
-

Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;
17


-

Giai đoạn 2: acid hóa;
Giai đoạn 3: acetate hóa;
Giai đoạn 4: methan hóa.
Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:
- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá
trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ
khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB);
- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá
trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process).

• Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:
- Oxy hóa các chất hữu cơ;
- Tổng hợp tế bào mới;

- Phân hủy nội bào.
Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều
kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều
kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất
cao hơn rất nhiều.
Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí
nhân tạo có thể chia thành: :
- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu
được sử dụng để khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm
thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí.
Trong số các quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất.
- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá
trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản
ứng nitrate với màng cố định...
1.3.

Một số phương pháp xử lý phenol trong nước thải đã và đang được áp dụng hiện

nay.
1.3.2. Dùng CO2 tới hạn để xử lý nước thải chứa phenol
Dùng CO2 tới hạn là một trong những phương pháp để chiết suất phenol có
trong nước thải. Phương pháp này cho thấy là tốn ít kinh phí hơn so với những
18


phương pháp khác như đốt cháy, oxy hóa không khí ẩm (oxy hóa nước tới hạn) và
phương pháp sinh học[1].
1.3.3. Oxy hóa chất xúc tác ở nhiệt độ thấp trong nguồn nước thải có chứa phenol
Phenol là một trong những chất hữu cơ thường thấy nhất có nguồn gốc từ
ngành công nghiệp chế biến hóa học. Ở nhiệt độ thấp, oxy hóa chất xúc tác không

đồng nhất ở dạng lỏng của những hợp chất hữu cơ đã phân hủy có ý nghĩa lớn đối
với việc xử lý nước trên bề mặt và nước ngầm bị ô nhiễm, nước thải công nghiệp và
những nguồn nước thải khác. Khả năng cho việc xử lý ở điều kiện không khí và áp
suất thích hợp ổn định, so với phương pháp oxy hóa nước tới hạn và không khí ẩm
đã thành công thông qua việc sử dụng một chất xúc tác thuộc dòng lưỡng kim hoạt
động cực mạnh. Chất xúc tác thường dùng là muối kim loại (Cu, Fe, Ti…) hoặc
Zeolit kim loại[1].
-

Phương trình phản ứng tổng quát:
C6H5OH + 7O2 Muối KL, Zeolit KL
6CO2 + 3H2O
Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là kim loại bị tan ra trong quá
trình phản ứng gây hiệu ứng ô nhiễm thứ cấp. Sử dụng Zeolit kim loại khắc phục
được nhược điểm trên nhưng để xử lý chất hữu cơ có kích thước phân tử lớn các
xúc tác này lại kém hiệu quả.

1.3.4. Xử lý nước thải có chứa phenol bằng quá trình Fenton:
Sử dụng phản ứng oxy hóa để phá hủy các chất độc hại là một phương pháp
xử lý ô nhiễm có hiệu quả. Nguyên tắc phản ứng Fenton để xử lý ô nhiễm nước thải
mà theo đó hyđro peroxyt phản ứng với sắt (II) sunfat sẽ tạo ra gốc tự do hyđroxyl
có khả năng phá hủy các chất hữu cơ. Trong một số trường hợp nếu phản ứng xảy ra
hoàn toàn, một số chất hữu cơ sẽ chuyển hóa thành CO 2 và nước. Hiện nay các quy
định bảo vệ môi trường càng trở nên khắt khe hơn vì vậy phương pháp Fenton lại
càng được chú trọng[1].
Dùng cho phản ứng Fenton cần có xúc tác và chất oxy hóa. Chất xúc tác có
thể là muối sắt hai hoặc sắt ba còn chất oxy hóa là hyđro peroxit. Phản ứng tạo ra
gốc tự do hyđroxyl diễn ra như sau:
Fe2+ + H2O2
Fe3+ + H2O2

19

Fe3+ + OH- + OH.
Fe2+ + H+ + HOO.


2H2O2

H2O + OH. + HOO.

Quá trình phân hủy phenol được diễn ra như sau:
C6H5OH + 28OH.

6CO2 + 17H2O

1.3.5. Hấp thụ bằng than hoạt tính.
Than hoạt tính có cấu trúc lỗ xốp với diện tích bề mặt riêng rất lớn, trên
1000m2/g. Do đó,than hoạt tính có khả năng hấp thụ nhiều chất hữu cơ, vô cơ và
được ứng dụng rộng rãi trong xử lý môi trường. Nước thải có chứa phenol được cho
chảy trực tiếp qua bể lọc với vật liệu than hoạt tính. Tại đây, than hoạt tính sẽ giữ lại
phenol và các hợp chất hữu cơ khác. Sau một thời gian hoạt động, than hoạt tính sẽ
suy giảm và mất khả năng hấp thụ, tiến hành tái sinh để khôi phục hoạt tính của
than.
Tuy nhiên, quá trình hấp thụ bằng than hoạt tính cũng có một số nhược điểm
như chịu ảnh hưởng lớn của các yếu tố pH, nhiệt độ, sự có mặt của các ion Ca 2+,
Mg2+ hay quá trình giải hấp thụ tương đối phức tạp và tốn kém, tuổi thọ của than
hoạt tính có hạn.

1.4.

Các yếu tố ảnh hưởng và nhu cầu dinh dưỡng vi sinh vật.

1.4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố vật lý và hóa học đến sinh trưởng và phát triển của vi

sinh vật trong nước
Sự phát triển của vi sinh vật trong các thuỷ vực chịu ảnh hưởng của nhiều
nhân tố vật lý và hoá học; những nhân tố này tác dụng cùng nhau và tương hỗ theo
nhiều kiểu. Chúng ảnh hưởng đến độ lớn, thành phần loài của các quần thể, đến
hình thái và sinh lý của vi sinh vật. Đó là các nhân tố: pH, nhiệt độ, độ đục, hàm
lượng muối, các chất hữu cơ, các chất vô cơ, các khí hoà tan[2].


Hàm lượng oxy hoà tan
DO là hàm lượng oxy hoà tan trong nước để duy trì sự sống cho các vi sinh
vật trong nước.
Đây là điều kiện đầu tiên đảm bảo cho vi sinh vật hiếu khí có khả năng oxy
hoá các chất bẩn hữu cơ. Do đó, trong quá trình xử lý phải đảm bảo cung cấp đủ
20


lượng oxy mà chủ yếu dưới dạng hoà tan trong môi trường lỏng. Để đáp ứng được
lượng oxy hoà tan trong bể hiếu khí người ta thường chọn giải pháp khuấy trộn cơ
học hoặc sục khí.
Khi nồng độ oxy hoà tan dưới 0,5mg/l thì quá trình xử lý nước thải bằng vi
sinh vật hiếu khí hầu như ngưng trệ. Lượng oxy hoà tan tốt nhất trong khoảng
1,5÷4,0 mg/l. [10]
Khuấy trộn hoặc sục khí làm tăng sự tiếp xúc giữa bùn hoạt tính và các chất
thải trong nước, làm cho khả năng làm sạch nước thải của vi sinh vật tăng lên.


Nhiệt độ
Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn tới chức năng hoạt động của vi sinh
vật. Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ oxy hoá của sinh vật tăng, nhưng độ hoà tan oxy
trong nước giảm. Nhiệt độ đa số vi sinh vật có thể hoạt động được là từ 6÷400C. Khi
nhiệt độ tăng hoặc giảm quá ngưỡng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt hoá của các
enzym. Vì vậy, vi khuẩn sẽ ngừng hoạt động, cuối cùng dẫn đến tử vong, còn nhiệt
độ quá thấp thì tốc độ làm sạch sẽ bị giảm, quá trình thích nghi của vi sinh vật với
môi trường mới sẽ chậm lại.[10]



Độ pH
Đây là thông số ảnh hưởng rất lớn đến các quá trình sinh học xảy ra trong
nước (quá trình trao đổi chất, 43 quá trình sinh sản và phát triển của vi sinh vật,
động thực vật trong nước). pH cũng ảnh hưởng đến các quá trình vật lý và các phản
ứng hoá học xảy ra trong môi trường nước. Đối với đa số vi sinh vật, thường sinh
trưởng và phát triển ở pH 6,0 ÷ 8,5. Khi pH nằm ngoài khoảng trên sẽ làm giảm
hoạt lực của bùn hoạt tính, do đó làm giảm hiệu suất của quá trình xử lý.[2]
Việc đo pH là rất cần thiết để điều khiển quá trình lý học, hoá học, sinh học.
Thông số pH được xác định bằng máy đo pH.



Thành phần các chất trong nước [2]
Thành phần nước thải có vai trò quyết định tới sự sinh trưởng và phát triển
của vi sinh vật. Mỗi loài sinh vật chỉ sinh trưởng và phát triển trong một dải nồng
độ thức ăn nhất định, nếu lớn hơn dải nồng độ đó sẽ ảnh hưởng tới sự phát triển của
21

chúng. Mỗi một loài sinh vật có thể sử dụng một số thức ăn nhất định, chúng sẽ
đồng hoá những loại thức ăn dễ đồng hoá trước, thức ăn khó đồng hoá sau. Thành
phần và chất lượng nước thải thể hiện qua các thông số sau:
Nhu cầu oxy sinh hóa BOD



BOD được định nghĩa là lượng oxy cần thiết mà các vi sinh vật đã sử dụng
để oxy hoá cacbon hữu cơ thành CO2 và nitơ hữu cơ thành NO3-. Phương trình tổng
quát như sau:
Chất hữu cơ + O2

Vi khuẩn

CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm cố định

Chất hữu cơ + O2

Vi khuẩn

NO3- + H2O + tế bào mới + sản phẩm cố định

Chỉ số BOD chỉ ra lượng oxy mà vi khuẩn tiêu thụ trong phản ứng oxy hoá
các chất hữu cơ trong nước ô nhiễm, chỉ số BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu
cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước càng lớn.
Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxi cần thiết để phân huỷ
hoàn toàn chất hữu cơ vì tốn quá nhiều thời gian mà người ta thường chỉ xác định
lượng oxi cần thiết trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 200C, kí hiệu BOD5. Tại thời điểm
này đã có 70 – 80% các chất hữu cơ bị oxy hoá.[10]

Nhu cầu oxy hoá hoá học COD



COD được định nghĩa là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá hoá học
các chất hữu cơ trong mẫu nước thải thành CO 2 và H2O. Chỉ số COD biểu thị cả
lượng các chất hữu cơ có thể và không thể bị oxy hoá bằng vi sinh vật, do đó, nó có
giá trị cao hơn BOD. Phép phân tích COD có ưu điểm là cho kết quả nhanh nên đã
khắc phục được nhược điểm của phép đo BOD.
Đối với nhiều loại nước thải, giữa chỉ số COD và BOD có mối tương quan
nhất định. Vì vậy, khi thiết lập được mối quan hệ tương quan này có thể sử dụng
phép đo COD để vận hành và kiểm soát hoạt động của nhà máy xử lý nước thải.
Hàm lượng nitơ



Nitơ là nguyên tố rất cần thiết cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ chứa
nitơ trong cơ thể vi sinh vật. Để tiến hành quá trình đồng hoá được các hợp chất
chứa nitơ có trong môi trường nước, vi sinh vật phải tổng hợp được các enzym
ngoại bào sẽ phân giải protein thành các amino axit và các thành phần khác. Chính
22


vì thế mà trong môi trường nước thường tồn tại các dạng nitơ sau: nitơ amin, nitơ
amoniac, nitơ nitrit, nitơ nitrat, nitơ tự do.
Xác định hàm lượng nitơ trong môi trường để ta có khái niệm về khả năng sử
dụng phương pháp sinh học xử lý ô nhiễm nước và mức độ ô nhiễm nước. Khi thiếu
nitơ lâu dài, ngoài việc cản trở quá trình sinh hoá, các chất hữu cơ còn tạo ra bùn
hoạt tính khó lắng.
Trong kỹ thuật môi trường, người ta thường xác định nitơ bằng phương pháp

Kjendahl, còn N – NH3, N – NO2- bằng phương pháp so màu.
Hàm lượng photpho



Trong môi trường nước, photpho tồn tại ở dạng: H 2PO4-, HPO42-, PO43-, dạng
polyphophat Na(PO3)6 và photpho hữu cơ.
Photpho là nguyên tố rất quan trọng, có mặt trong thành phần của ATP, ADP,
AMP, photpholipit...
Thông số photpho giúp ta đánh giá mức độ dinh dưỡng có trong nước. Thiếu
photpho sẽ dẫn đến sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi, làm bùn hoạt tính trương
lên, khó lắng và bị cuốn ra khỏi hệ thống xử lý do đó làm giảm nồng độ của bùn
hoạt tính trong bể xử lý. Để khắc phục điều này người ta đề xuất một tỷ lệ các chất
dinh dưỡng cho xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí như sau BOD : N : P =
100 : 5 : 1 (đối với 3 ngày đầu) còn đối với thời gian xử lý dài hơn thì tỷ lệ trên là
200 : 5 : 1.
Hàm lượng sunphat



Sunphat sắt luôn có mặt trong nước bị ô nhiễm và trong nước thải. Lưu
huỳnh có mặt trong một số aminoaxit cấu tạo nên protein (cystein và methionin).
Lưu huỳnh sẽ được chuyển hoá theo phương trình sau trong điều kiện kị khí nhờ vi
khuẩn:
Chất hữu cơ + SO42S2- + 2H+

S2- + H2O + CO2
H2S

Sự có mặt của lưu huỳnh dạng H2S trong nước làm cho nước có mùi thối.

 Hàm lượng các kim loại nặng
Khi trong nước chứa các kim loại nặng như: chì (Pb), thuỷ ngân (Hg),
Crom (Cr), Cadimi (Cd), Asen (As) thì ngoài việc gây hại cho con người, động thực
23


vật sử dụng nguồn nước, các kim loại nặng này còn có ảnh hưởng nhiều đến hoạt
động của các vi sinh vật trong nước.
Các kim loại nặng ở hàm lượng nhất định nào đó có thể làm cho quá trình
trao đổi chất của cơ thể vi sinh vật bị rối loạn do sự kìm hãm hoạt động của các
enzym khi có mặt một số kim loại. Tuy nhiên đối với một vài kim loại nặng ở dạng
vết thì lại có tác dụng tốt nhất định đối với sự phát triển sinh vật.
1.4.3. Nhu cầu dinh dưỡng vi sinh vật
Chất dinh dưỡng đối vi sinh vật là bất kỳ chất nào được vi sinh vật hấp thụ từ
môi trường xung quanh và được chúng sử dụng làm nguyên liệu để cung cấp cho
các quá trình sinh tổng hợp tạo ra các thành phần của tế bào hoặc để cung cấp cho
các quá trình trao đổi năng lượng. Như vậy, chất dinh dưỡng phải là những hợp chất
có tham gia vào quá trình trao đổi chất nội bào [2].


Nguồn thức ăn cacbon của vi sinh vật
Tuỳ từng nhóm vi sinh vật mà nguồn cacbon được cung cấp dưới dạng
cacbon vô cơ (CO2,..) hoặc cacbon hữu cơ và nguồn năng lượng là ánh sáng mặt trời
hay nguồn năng lượng là sản phẩm của trao đổi chất (ATP).
Trên thế giới hầu như không có hợp chất cacbon hữu cơ nào mà không bị vi
sinh vật phân giải. Không ít những vi sinh vật có thể đồng hoá được cả các hợp chất
cacbon rất bền vững như cao su, chất dẻo, dầu mỏ,...
Đối với những chất hữu cơ không tan trong nước hoặc có khối lượng phân tử
lớn, để hấp thụ được các chất này thì vi sinh vật phải tiết ra các enzym ngoại bào
thuỷ phân để chuyển hoá chúng thành những hợp chất dễ hấp thụ (đường, axit

amin,...).
Người ta thường dùng đường làm nguồn thức ăn cacbon khi nuôi cấy phần
lớn các vi sinh vật dị dưỡng. Để nuôi cấy các vi sinh vật khác nhau, người ta thường
dùng các nồng độ đường không giống nhau.
Đối với vi sinh vật dị dưỡng, nguồn thức ăn cacbon làm cả hai chức năng:
nguồn dinh dưỡng và nguồn năng lượng [10].



Nguồn thức ăn nitơ của vi sinh vật
Nguồn nitơ dễ hấp thụ nhất đối với vi sinh vật là NH 3 và NH4+. Muối amoni
vô cơ rẻ hơn nhưng thường làm chua môi trường, làm ức chế sự phát triển của vi
sinh vật. Thường dùng urê làm nguồn nitơ vì tạo môi trường trung tính.
24


Đa số các vi sinh vật không có khả năng đồng hóa N 2 trong không khí. Tuy
nhiên có những vi sinh vật có thể chuyển hoá N 2 thành NH3 nhờ hoạt động xúc tác
của một hệ thống enzym có tên là nitrogenaza.
Đối với nguồn thức ăn nitơ hữu cơ, vi sinh vật có khả năng đồng hoá rất tốt.
Các thức ăn này sẽ vừa làm nguồn cacbon vừa là nguồn cung cấp nitơ cho vi sinh
vật.


Nguồn thức ăn khoáng của vi sinh vật
Nhu cầu của vi sinh vật đối với các nguyên tố khoáng là không giống nhau
tuỳ thuộc vào từng loài, từng giai đoạn phát triển.
Các nguyên tố khoáng chia làm 2 loại:
Nguyên tố đa lượng: là các nguyên tố mà vi sinh vật sử dụng với lượng lớn.
Đó là các nguyên tố: P, K, S, Mg, Na, Cl, Ca, Fe,...

Nguyên tố vi lượng : là các nguyên tố mà vi sinh vật chỉ đòi hỏi một lượng
rất nhỏ: B, Mo, Cu, Zn, Mn,...
Hàm lượng các nguyên tố khoáng ở nguyên sinh chất của vi sinh vật khác
nhau là khác nhau, tuỳ loài, tuỳ giai đoạn, tuỳ điều kiện nuôi cấy.
1.5. Tổng quan bể USBF
1.5.2. Giới thiệu về bể USBF [3]
Công nghệ lọc dòng ngược bùn sinh học USBF (Upflow Sludge Blanket
Filter) được thiết kế dựa trên trên mô hình động học xử lý BOD, nitrate hoá
(nitrification) và khử nitrate hóa (denitrification) của Lawrence và McCarty, Inc.
lần đầu tiên được giới thiệu ở Mỹ những năm 1900 sau đó được áp dụng ở châu Âu
từ 1998 trở lại đây. Tuy nhiên, đối với Việt Nam, hiện nay USBF lại là công nghệ
mới, được nghiên cứu và ứng dụng trong những năm gần đây.

25