Nghiên cứu khả năng xử lý kim loại trong nước bằng polyme sinh học (biopolymer) tách từ bùn thải sinh học_2

Header Page 1 of 128.

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ KIM LOẠI TRONG NƯỚC
BẰNG POLYME SINH HỌC (BIOPOLYMER)
TÁCH TỪ BÙN THẢI SINH HỌC

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

LÊ THỊ CHUNG

Hà Nội, Năm 2018
Footer Page 1 of 128.


Header Page 2 of 128.

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ KIM LOẠI TRONG NƯỚC
BẰNG POLYME SINH HỌC (BIOPOLYMER)
TÁCH TỪ BÙN THẢI SINH HỌC

LÊ THỊ CHUNG
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 60440301
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN VIẾT HOÀNG

Hà Nội, Năm 2018
Footer Page 2 of 128.


Header Page 3 of 128.

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... 6
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................... 4
1.1.

Kim loại – nguồn gốc phát sinh và mức độ ảnh hưởng ............................. 4

1.1.1. Nguồn gốc phát sinh kim loại ..................................................................... 4
1.1.2. Mức độ ảnh hưởng của kim loại ................................................................. 4
1.2.

Vài nét về kim loại đồng ............................................................................... 5

1.2.1. Giới thiệu chung kim loại đồng .................................................................. 5
1.2.2. Nguồn gốc phát sinh.................................................................................... 6
1.2.3. Các phương pháp xử lý kim loại đồng ........................................................ 8
1.3.

Tổng quan về EPS ....................................................................................... 11

1.3.1. Khái niệm chung về EPS .......................................................................... 11
1.3.2. Đặc điểm thành phần hóa học của EPS..................................................... 11
1.3.3. Một số tính chất chính của EPS ................................................................ 12
1.3.4. Các phương pháp tách EPS ....................................................................... 14
1.3.5. Ứng dụng của EPS trong xử lý kim loại ................................................... 18
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU20
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 20
2.2. Vật liệu thí nghiệm ........................................................................................... 20
2.2.1. Bùn thải ....................................................................................................... 20
2.2.2. Nước thải ..................................................................................................... 20
2.3. Thực nghiệm ..................................................................................................... 20
2.3.1. Quy trình vận hành thiết bị pilot xử lý nước thải sinh hoạt để lấy sinh khối
tách EPS ................................................................................................................ 20
2.3.2. Phương pháp tách thu EPS từ bùn thải sinh học nuôi cấy .......................... 21
2.4. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý ion kim loại Cu2+ của
polymer ngoại bào ................................................................................................... 24
2.4.1. Đánh giá ảnh hưởng của pH ........................................................................ 24

Footer Page 3 of 128.


Header Page 4 of 128.

2.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ EPS ........................................................ 25
2.5. Phương pháp phân tích ................................................................................... 25
2.5.1. Xác định khối lượng EPS thu được............................................................. 25
2.5.2. Phân tích hàm lượng protein, polysaccharide và acid nucleic trong polymer

ngoại bào ............................................................................................................... 26
2.5.3. Đo phổ hồng ngoại ...................................................................................... 26
2.5.4. Phân tích xác định Cu2+ bằng phương pháp phổ hấp phụ nguyên tử AAS
theo TCVN 6193: 1996 ......................................................................................... 26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 27
3.1. Thành phần, đặc tính của EPS tách từ bùn thải bằng các phương pháp
khác nhau ................................................................................................................. 27
3.1.1. Hàm lượng EPS ........................................................................................... 27
3.1.2. Thành phần hóa học của EPS thu được ...................................................... 29
3.2. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại .................................................................. 34
3.3. Hiệu quả xử lý Cu2+ của EPS tách bằng các phương pháp khác nhau ....... 37
3.4. Thử nghiệm đánh giá khả năng xử lý ion kim loại Cu2+ của EPS ............... 39
3.4.1. Ảnh hưởng của pH đến hiệu quả xử lý ....................................................... 39
3.4.2. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả xử lý .............................. 40
3.4.3. Ảnh hưởng của nồng độ EPS tới hiệu quả xử lý ......................................... 42
3.5. Kết quả thử nghiệm xử lý ion kim loại Cu2+ của EPS đối với mẫu nước
thải thực tế ............................................................................................................... 43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 46
1.

Kết luận ............................................................................................................ 46

2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 48

Footer Page 4 of 128.

Header Page 5 of 128.

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Quy trình tách EPS theo các phương pháp khác nhau ..............................22
Hình 3.1. So sánh thành phần hóa học của EPS được tách bằng các phương pháp
khác nhau (PN, PS và AN là hàm lượng protein, polysaccharide và acid nucleic) ..31
Hình 3.2. Mối quan hệ giữa hiệu suất xử lý kim loại với hàm lượng Protein ..........33
Hình 3.3. Mối quan hệ giữa hiệu suất xử lý kim loại với hàm lượng Polysaccharide ....34
Hình 3.4. Mối quan hệ giữa hiệu suất xử lý kim loại với hàm lượng Nucleic acid ..34
Hình 3.5. Phổ IR của EPS được tách bằng các phương pháp khác nhau ..................36
Hình 3.6. Thể hiện hiệu quả xử lý kim loại Cu2+ của EPS thô và EPS tinh tách bằng
các phương pháp khác nhau ......................................................................................37
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ Cu(II) của EPS ....40
Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian đến khả năng hấp phụ Cu(II) của
EPS ............................................................................................................................41
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ EPS đến khả năng hấp phụ Cu(II)..43
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ của EPS đến khả năng hấp phụ
Cu(II) .........................................................................................................................44

Footer Page 5 of 128.


Header Page 6 of 128.

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Hàm lượng một số kim loại nặng trong nước thải một số làng nghề tái chế .. 7
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của EPS .................................................................. 12
Bảng 1.3. Các phương pháp tách EPS ..................................................................... 16
Bảng 3.1. Kết quả phân tích khối lượng, thành phần hóa học của EPS được tách

bằng các phương pháp khác nhau ............................................................................ 27
Bảng 3.2. So sánh kết quả khối lượng EPS tách được với các nghiên cứu khác ......29
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng pH đến khả năng hấp phụ của Cu(II) ..........39
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian đến khả năng hấp phụ Cu(II) của
EPS ............................................................................................................................41

Footer Page 6 of 128.


Header Page 7 of 128.

LỜI CẢM ƠN
Trong khoảng thời gian tham gia nghiên cứu về chuyên đề: được tiếp xúc
với các phương pháp với giúp em củng cố và nâng cao được kiến thức, kỹ năng
nghề nghiệp làm hành trang cho em bước đi trên con đường tương lai.
Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến:
Ban giám hiệu trường cùng các thầy cô trong khoa Môi trường – Trường
Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo cho em một môi trường học tập
tích cực, đã giảng dạy và truyền đạt cho em hành trang kiến thức vô cùng quý báu.
Phòng Giải pháp Công nghệ Cải thiện Môi trường – Viện Công nghệ Môi
trường – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, là nơi em công tác và
trực tiếp tham gia nghiên cứu, hoàn thiện luận văn tốt nghiệp của mình.
TS. Nguyễn Viết Hoàng người đã tận tình hưỡng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ
em trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Kính chúc TS. Nguyễn Viết
Hoàng công tác tốt, dồi dào sức khỏe và tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của
mình là truyền đạt kiên thức cho thế hệ mai sau.
TS. Mai Văn Tiến – giảng viên bộ môn Công nghệ Môi trường – Khoa Môi
trường – Trường Đại học Tài Nguyên và Môi trường Hà Nội, người đã dành nhiều
công sức, thời gian với sự tâm huyết để giúp đỡ em hoàn thiện luận văn tốt nghiệp.
Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình đã luôn động viên và là chỗ

dựa vững chắc cho em trong suốt quá trình học tập và làm việc.
Hà Nội, tháng 7 năm 1018
Sinh viên

Lê Thị Chung

Footer Page 7 of 128.


Header Page 8 of 128.

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng luận văn này là thành quả của bản thân tôi trong suốt
thời gian làm luận văn vừa qua.
Các tài liệu, số liệu, kết quả được sử dụng trong luận văn là chính xác, khoa
học và đúng với quá trình nghiên cứu của bản thân tôi tại phòng thí nghiệm – Phòng
Giải pháp Công nghệ Cải thiện Môi trường – Viện Công nghệ Môi trường.
Những kết luận và kiến nghị được đưa ra sau quá trình nghiên cứu là không
sao chép của tác giả nào.
Cuối cùng tôi xin cam đoan rằng luận văn là hoàn toàn trung thực, chính
xác và khoa học.
Hà Nội, tháng 7 năm 1018
Sinh viên

Lê Thị Chung

Footer Page 8 of 128.


Header Page 9 of 128.

MỞ ĐẦU
Môi trường và ô nhiễm môi trường hiện đang là vấn đề được cả thế giới quan
tâm. Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp, nông nghiệp, du lịch có tác
động tích cực cho sự phát triển kinh tế - xã hội, thì sự phát triển này cũng là nguyên
nhân chính làm cho môi trường xung quanh chúng ta ngày càng trở nên ô nhiễm
nặng hơn. Ô nhiễm kim loại nặng nói chung và ô nhiễm đồng nói riêng vào nguồn
nước chủ yếu là do nước thải từ hoạt động của các nhà máy khai thác khoáng sản,
nhà máy mạ điện, nhà máy cơ khí, nhà máy sản xuất pin, ắc quy và gốm sứ,… chưa
qua xử lý hoặc xử lý chưa triệt để thải ra môi trường. Ô nhiễm kim loại nặng trong
nước là nguyên nhân gây ra sự phá vỡ nhiều quá trình chuyển hóa và cân bằng sinh
thái do độc tính và khả năng tích lũy của chúng. Khác với hầu hết các chất gây ô
nhiễm khác, đồng không phân hủy sinh học và không trải qua một chu kỳ sinh thái,
sinh học chung [2]. Việc sử dụng nguồn nước có chứa đồng và hợp chất của nó gây
ảnh hưởng tới toàn bộ các cơ quan và hệ cơ quan của con người. Nhiễm độc kim
loại nặng thường gây ra những tổn thương đặc biệt trong hệ thống tạo máu, hệ tim
mạch, hệ thần kinh và hệ tiêu hóa. Đặc biệt đối với trẻ em ngay cả với hàm lượng
kim loại nặng rất nhỏ cũng ảnh hưởng đến sức khỏe, dẫn đến những rối loạn về phát
triển trí tuệ và thể lực, các rối loạn thần kinh tâm lý, giảm tổng hợp hemen và thiếu
máu, giảm vitamin D trong máu và tăng ngưỡng tiếp nhận âm thanh. Nghiên cứu và
tìm ra các giải pháp kết hợp với công tác quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm kim loại
nặng đặc biệt trong nguồn nước là việc làm cần thiết và thu hút được sự quan tâm
của rất nhiều nhà khoa học trong nước và quốc tế.
Hiện nay có nhiều phương pháp để xử lý ion kim loại như phương pháp kết
tủa hóa học; phương pháp trao đổi ion; phương pháp đông tụ, keo tụ và hấp thụ.
Đáng lưu ý hơn cả là phương pháp hấp phụ và trao đổi ion: một trong những biện
pháp hiệu quả trong xử lý nước khi so sánh với các phương pháp xử lý khác do lợi
thế dễ thực hiện, không phát sinh chất độc hại trong suốt quá trình xử lý và gần như
loại bỏ được tất cả các chất ô nhiễm trong nước.
Bùn thải sinh học (BTSH) của các hệ thống xử lý nước thải (XLNT) có chứa

lượng lớn hợp chất polymer sinh học (EPS - Extracellular polymeric substances).

1
Footer Page 9 of 128.


Header Page 10 of 128.

EPS liên kết với tế bào vi sinh vật (VSV) thông qua các tương tác phức tạp để
tạo thành một cấu trúc mạng lưới rộng lớn. EPS là chất có phân tử lượng lớn
được sinh tổng hợp bởi VSV [2]. Các công trình nghiên cứu gần đây cho thấy
EPS là một vật liệu tiềm năng để xử lý kim loại trong nước thải xi mạ [70]. Khả
năng hấp phụ sinh học của EPS (chủ yếu là heteropolysaccharides và lipids)
được cho là do EPS có khối lượng phân tử cao và chứa nhiều nhóm chức khác
nhau (ví dụ amino, carboxyl, hydroxyl, phosphate v.v…). EPS đạt hiệu quả cao
trong việc xử lý ion kim loại Cu2+.
Xuất phát từ những lý do trên, đề tài “Nghiên cứu khả năng xử lý kim loại
trong nước bằng polyme sinh học (biopolymer) tách từ bùn thải sinh học” được
thực hiện nhằm mục đích tách phần polymer sinh học có trong bùn thải và sử dụng
chúng với vai trò làm vật liệu để hấp phụ, xử lý kim loại Cu trong nước thải.
1.

Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu xây dựng được quy trình tách bio-polymer từ bùn thải sinh học
- Đánh giá khả năng ứng dụng xử lý ion kim loại Cu2+ trong nước thải xi mạ

bằng bio-polymer tách được.
2.

Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu lựa chọn và xây dựng quy trình tách bio-polymer từ bùn thải

sinh học
- Phân tích đặc trưng cấu trúc tính chất của bio-polymer thu tách được
- Thử nghiệm đánh giá khả năng xử lý ion kim loại Cu2+ trong nước và
nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình xử lý.
3.

Những đóng góp mới của đề tài
Kết quả của đề tài nghiên cứu nhằm xác định được một phương pháp tách

phù hợp để tách polymer sinh học có trong bùn thải cho hiệu quả xử lý Cu tốt. Kết
quả này sẽ tạo các bước đi đầu để tái sử dụng các phần vật chất có ích trong bùn
thải (dạng chất thải đang phải đưa đi xử lý) và đưa ra được một loại vật liệu hấp phụ
kim loại có tính thân thiện môi trường.

2
Footer Page 10 of 128.


Header Page 11 of 128.

4.

Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm 3 chương, 55 trang, 11 hình, 7 bảng.
Mở đầu: Tóm tắt nội dung và tính cấp thiết của luận văn
Chương 1: Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu (13 trang)
Chương 2: Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu (8 trang)

Chương 3: Kết quả và thảo luận (20 trang)

3
Footer Page 11 of 128.


Header Page 12 of 128.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.

Kim loại – nguồn gốc phát sinh và mức độ ảnh hưởng

1.1.1.

Nguồn gốc phát sinh kim loại
Trong tự nhiên kim loại tồn tại trong ba môi trường: môi trường không khí,

môi trường nước và môi trường đất. Trong môi trường nước thì kim loại tồn tại
dưới dạng ion hoặc phức chất. Trong ba môi trường thì môi trường nước là môi
trường có khả năng phát tán kim loại nặng đi xa nhất và rộng nhất. Trong những
điều kiện thích hợp kim loại nặng trong môi trường nước có thể phat tán vào trong
môi trường đất hoặc môi trường khí. Kim loại nặng trong nước làm ô nhiễm cây
trồng khi các cây trồng này được tưới bằng nguồn nước có chứa kim loại nặng hoặc
đất trồng cây bị ô nhiễm bởi nguồn nước có chứa kim loại nặng chảy qua. Do đó
kim loại nặng trong môi trường nước có thể đi vào cơ thể con người thông qua con
đường ăn hoặc uống.
Các quá trình sản xuất công nghiệp, quá trình khai khoáng, quá trình tinh
chế quặng, kim loại, sản xuất kim loại thành phẩm… là các nguồn chính gây ô

nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước. Thêm vào đó, các hợp chất của kim
loại nặng được sử dụng rộng rại trong các ngành công nghiệp khác khư quá trình
tạo màu và nhuộm, ở các sản phẩm thuộc da, cao su, dệt, giấy, luyện kim, mạ điện
và nhiều ngành khác…cũng là nguồn đáng kể gây ô nhiễm kim loại nặng. Khác biệt
so với nước thải ngành côn nghiệp, nước thải sinh hoạt thường có chứa trong đó
một lượng kim loại nhất định bởi quá trình tiếp xúc lâu dài với Cu, Zn hoặc Pb
trong đường ống hoặc bề chứa.
1.1.2.

Mức độ ảnh hưởng của kim loại
Các kim loại nặng có nồng độ vi lượng là các nguyên tố dinh dưỡng cần

thiết cho sự phát triển bình thường của con người. Tuy nhiên nếu như vượt quá hàm
lượng cho phép chúng lại gây ra các tác động hết sức nguy hại tới sức khỏe con
người.

4
Footer Page 12 of 128.


Header Page 13 of 128.

Các kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể thông qua các chu trình thức ăn.
Khi đó, chúng sẽ tác động đến các quá trình sinh hóa và trong nhiều trường hợp dẫn
đén những hậu quả nghiêm trọng về mặt sinh hóa. Các kim loại nặng có ái lực lớn
với các nhóm -SH, -SCH3 của các nhóm enzim trong cơ thể. Vì thế các enzim bị
mất hoạt tính, cản trở quá trình tổng hợp protein của cơ thể.
1.2.

Vài nét về kim loại đồng

1.2.1.

Giới thiệu chung kim loại đồng
Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3, bao gồm một

số kim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Một vài kim loại trong
số này có thể cần thiết cho cơ thể sống khi chúng ở một hàm lượng nhất định như
Zn, Cu, Fe,…tuy nhiên khi ở một lượng lớn hơn nó sẽ trở nên độc hại. Trong các
kim loại nặng, Cu2+ được coi là chất độc hại hoặc rất độc hại đối với các động vật
sống dưới nước hoặc rất nhiều các loài thực vật. Trong môi trường nước thì kim loại
đồng có thể được liệt xếp thứ ba về độ độc hại sau Hg, Cd. Mặc dù, sự sắp xếp này
chỉ là tương đối và các vị trí của các nguyên tố này trong chuỗi sẽ rất khác nhau phụ
thuộc vào từng loài, từng điều kiện và đặc điểm môi trường.
Đồng có độc tính cao đối với hầu hết các thực vật thủy sinh, ở nồng độ thấp
0,1 mg/L, nó đã gây ra ức chế không cho các loài thực vật này phát triển. Ngoài ra
đồng còn có khả năng làm mất muối bởi vậy làm giảm khả năng thẩm thấu của tế
bào. Đối với độc tính của đồng lên thực vật thủy sinh thì đồng chỉ đứng sau thủy
ngân. Đối với các loài cá nước ngọt thì đồng cũng gần như là kim loại có độc tính cao
nhất chỉ sau thủy ngân. Ngưỡng độc của đồng là LC50 = 0,017 - 1 mg/L, tùy thuộc
vào điều kiện môi trường và từng loài. Đồng ít độc hơn đối với các loài cá biển vì khả
năngtạo phức cao của đồng đối với các muối có trong nước biển, các phức này có thể
là các phức kết tủa hoặc các phức được tạo ra này ít nguy hiểm hơn.
Đối với con người thì đồng không quá độc bởi sự kết hợp trung gian của
đồng giữa các axit mạnh và axit yếu. Cũng không có bằng chứng nào chứng tỏ đồng
là chất gây ung thư cho con người. Tuy nhiên cũng như các kim loại nặng khác, khi

5
Footer Page 13 of 128.

Header Page 14 of 128.

ở nồng độ cao, đồng có thể tích luỹ vào các bộ phận trong cơ thể như gan, thận... và
gây tổn thương đối với các cơ quan này.
1.2.2.


Nguồn gốc phát sinh
Nước thải sinh hoạt và chăn nuôi
Sự tồn tại của Cu2+ ở trong nước thải sinh hoạt do các tác nhân trong các

mỹ phẩm dùng để trang điểm, rửa mặt.... Một vài hóa chất được sử dụng trong nông
nghiệp cũng làm gia tăng ô nhiễm Cu2+ như: Cu được thêm vào thức ăn cho lợn và
được bài tiết ra môi trường. Nhìn chung, nước thải sinh hoạt và hoạt động chăn nuôi
chứa hàm lượng Cu không cao, do lượng sự dụng ít và khi phát thải vào môi trường,
Cu có thể bị kết tủa bởi các tác nhân khác trong môi trường như OH, CO3 v.v.


Hoạt động sản xuất công nghiệp

Hoạt động sản xuất công nghiệp phát sinh lượng lớn Cu với nồng độ cao. Các quá
trình sản xuất công nghiệp chủ yếu phát thải lượng Cu lớn vào môi trường gồm quá
trình khai khoáng, quá trình tinh chế quặng, kim loại, sản xuất kim loại thành phẩm,
mạ bản mạch v.v. Ngoài ra, các hợp chất của Cu được sử dụng rộng rãi trong các
nghành công nghiệp khác như quá trình tạo màu và nhuộm, ở các sản phẩm của
thuộc da, cao su, dệt, giấy, luyện kim, mạ điện và nhiều ngành khác... cũng là nguồn
đáng kể gây ô nhiễm kim loại đồng. Đồng trong nước thải thường tồn tại dưới các
dạng: các muối Cu2+ như CuCl2, CuSO4... hoặc tồn tại dưới dạng các muối phức
như phức với NaOH tạo ra Na2[Cu(OH)4].

Trong các hoạt động công nghiệp, hoạt động xi mạ có thể được coi là một
trong các hoạt động chính phát sinh Cu, đặc biệt là hoạt động mạ, rửa bản mạch
điện tử PCB. Nước thải từ quá trình xi mạ có thành phần đa dạng về nồng độ và pH,
biến đổi rộng từ 2-3 đến 10-11. Đặc trưng chung của nước thải ngành xi mạ là chứa
hàm lượng cao các muối vô cơ và kim loại nặng. Tùy theo kim loại của lớp mạ mà
nguồn ô nhiễm có thể là Cu, Zn, Cr, Ni,… và cũng tùy thuộc vào các loại muối kim
loại được sử dụng mà nước thải có chứa các độc tố như xianua, sunfat, amoni,
cromat,… Các chất hữu cơ có ít trong nước thải xi mạ, phần chủ yếu là chất tạo

6
Footer Page 14 of 128.


Header Page 15 of 128.

bông, chất hoạt động bề mặt…nên BOD thấp. Đối tượng xử lý chính là các ion vô
cơ mà đặc biệt là các muối kim loại nặng như Cu, Ni, Cr, Fe,…


Nước thải của làng nghề tái chế kim loại
Hoạt động của các làng nghề cũng là một nguồn phát sinh đáng lưu ý. Các

làng nghề hiện tại thường hoạt động ở quy mô bán công nghiệp và ít có sự quản lý
nghiêm ngặt về môi trường dẫn tới chất thải phát sinh không được xử lý triệt để.
Các cơ sở tái chế kim loại còn có thể nằm xen kẽ trong khu dân cư nên các chất thải
trong quá trình sản xuất gây ảnh hưởng trực tiếp đến cộng đồng, làm suy giảm chất
lượng cuộc sống của người dân. Tỷ lệ người mắc bệnh ở các làng nghề đang có xu
hướng tăng. Tuổi thọ cũng giảm đi, thấp hơn 10 năm so với tuổi thọ trung bình toàn
quốc.Tỷ lệ người mắc bệnh thần kinh, phổi, hô hấp, ngoài da, điếc và ung thư chiếm
tới 60% tại các làng nghề sản xuất kim loại, tái chế phế thải.

Kết quả nghiên cứu về hàm lượng một số kim loại nặng trong nước mặt của
một số làng nghề thu được cho thấy tình trạng báo động.
Bảng 1.1. Hàm lượng một số kim loại nặng trong nước thải một số làng nghề tái chế
Nơi lấy mẫu

STT

Cr2+

Fe

Pb2+

Cu2+

Zn2+

Al3+

(g/L)

(g/L)

(g/L)

(g/L)

(g/L)

(g/L)

0,04

0,4

0,35

0,1

0,6

-

1

Chỉ Đạo – Bắc Ninh

2

Vân Chàng – Nam Định

63

12

0,9

1,5

8,7

10,4

3

Phước Kiều – Quảng Ninh

0,2

7,6

0,6

1,5

1,8

2,1

4

Xuân Tiến – Nam Định

0,8

0,3

0,44

3,1

2,15

0,32

(Nguồn: Đề tài KC 08-09 về môi trường – làng nghề)
Ô nhiễm từ các làng nghề tái chế thuộc mức độ ô nhiễm nặng. Do việc thu
gom và thải bỏ bừa bãi, nên ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và sức khỏe người
dân rất nghiêm trọng. Hầu hết các ao hồ trong các làng nghề không thể nuôi được
cá, do đã tiếp nhận một lượng nước thải khá lớn từ hoạt động sản xuất với nồng độ

7
Footer Page 15 of 128.


Header Page 16 of 128.

ô nhiễm cao, vượt quá khả năng tự làm sạch của môi trường và do rác thải bừa bãi
gây bồi lắng và cản trở dòng chảy của nước sông hồ.
1.2.3.
-

Các phương pháp xử lý kim loại đồng
Phương pháp kết tủa
Xử lý kim loại bằng phương pháp kết tủa là phương pháp phổ biến và thông

dụng nhất. Với ưu điểm là rẻ tiền, khả năng xử lý nhiều kim loại trong dòng thải
cùng một lúc và hiệu quả xử lý kim loại nặng ở mức chấp nhận được thì phương
pháp này đang là lựa chọn số một cho các nhà máy công nghiệp ở Việt Nam.
Cu thường được kết tủa với hydroxit, trong đó, vôi là sự lựa chọn thích hợp

nhất của các cơ sở do chi phí thấp và nguồn cung cấp dễ dàng. Kim loại cũng có thể
được kết tủa dưới dạng muối cacbonat hoặc Sulfit.
Với phương pháp kết tủa, đa số các kim loại đều cần điều kiện pH kiềm để tạo
ra muối của hydroxit. Do vậy, cần tốn hóa chất để nâng pH của nước thải lên. Chi phí
cho quá trình nâng pH khá cao do phần lớn các dòng thải chứa kim loại với nồng độ
cao đều có pH axit như nước thải từ quá trình mạ bản mạch, xử lý bề mặt hay nước thải
từ quá trình khai khoáng. Phương pháp kết tủa cũng có một nhược điểm lớn nữa là sinh
nhiều bùn dạng vô cơ nguy hại. Đây là dạng bùn chỉ xử lý được bằng phương pháp
đóng rắn nên về lâu dài sẽ gây tác động tiêu cực tới môi trường.
-

Phương pháp điện hóa
Nguyên tắc của phương pháp điện hóa trong xử lý nước thải nói chung và

nước thải chứa kim loại nặng nói riêng là sử dụng các quá trình oxi hóa ở anot và
khử ở catot, đông tụ điện, kết tủa... khi cho dòng điện một chiều đi qua 2 cực anot
và catot. Các phương pháp điện hóa chính dùng trong xử lý kim loại bao gồm:
-

Kết tủa điện hóa

-

Thẩm tách điện hóa

-

Đông tụ điện hóa

-

Trao đổi ion điện hóa
Phương pháp điện hóa cho phép xử lý kim loại với hiệu suất cao, tuy nhiên,

phương pháp này ít được ứng dụng trong thực tế về xử lý nước thải do chi phí vận

8
Footer Page 16 of 128.


Header Page 17 of 128.

hành đắt và đầu tư tốn kém. Phương pháp được ứng dụng trong một số trường hợp
đặc biệt cần thu hồi kim loại quý.
-

Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ là quá trình hút khí bay hơi hoặc chất hòa tan trong chất lỏng lên bề

mặt chất rắn xốp gọi là quá trình hấp phụ. Phương pháp hấp phụ được ứng dụng khá
phổ biến trong xử lý nước thải chứa kim loại với nồng độ thấp. Ở nồng độ cao,
phương pháp này ít có tính khả thi do vật liệu hấp phụ nhanh bị bão hòa, sinh nhiều
chất thải rắn cần xử lý. Hiện nay người ta đã tìm ra nhiều loại vật liệu có khả năng
hấp phụ kim loại nặng như: than hoạt tính, than bùn, các loại vật liệu vô cơ như oxit
sắt, oxit mangan, tro bay, xỉ than, bằng các vật liệu polyme hóa học hay polyme
sinh học. Sau khi bão hòa, vật liệu có thể được hoàn nguyên, tái sinh (đối với các
loại vật liệu hấp phụ có giá trị, và nhất thiết phải có kích thước đủ lớn để có thể
hoàn nguyên được) và trong nhiều trường hợp có thể thu hồi những cấu tử quý.
Chất hấp phụ dạng polymer: Người ta sử dụng nhiều chất polyme làm chất
hấp phụ. Các chất polymer thường có các nhóm chức có khả năng hút hoặc giữ các

kim loại vào trong thành phần liên kết.
Chất hấp phụ sinh học: chất hấp phụ sinh học là những chất có bắt nguồn từ
sinh học do vậy nó rất đa dạng và phong phú. Các chất sinh học được sử dụng để
làm chất hấp phụ sinh học thường là các polymer sinh học.
-

Phương pháp trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion là một trong những phương pháp phổ biến để xử lý

các ion kim loại trong nước thải như Ni2+, Fe2+, Fe3+, Cu2+, Zn2+... Phương pháp này
khá hiệu quả trong việc xử lý kim loại nặng đặc biệt là có thể thu hồi hiệu quả một
số kim loại có giá trị. Quá trình trao đổi ion diễn ra giữa 2 pha lỏng - rắn, giữa các
ion có trong dung dịch và các ion có trong pha rắn. Thực chất phương pháp trao đổi
ion cũng là một phần của phương pháp hấp phụ, nhưng là quá trình hấp phụ có kèm
theo trao đổi ion giữa chất hấp phụ với ion của dung dịch. Có thể nói trao đổi ion là
một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với ion có cùng điện

9
Footer Page 17 of 128.


Header Page 18 of 128.

tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các ionit (chất trao
đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước.
-

Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học là một trong những phương pháp có nhiều hứa hẹn

mang lại những hiệu quả tích cực cho việc xử lý kim loại đồng. Đặc biệt tại Việt
Nam ngày càng có nhiều hơn các công trình nghiên cứu về ứng dụng của phương
pháp sinh học trong xử lý nước thải có chứa kim loại nặng. Sở dĩ phương pháp sinh
học đang ngàyđược quan tâm bởi vì nhưng ưu điểm nổi trội của nó so với các
phương pháp khác như: tính gần gũi với tự nhiên, ít tạo ra các ô nhiễm thứ cấp.
Nhiều các loài sinh vật trong tự nhiên đã được các nhà khoa học phát hiện và ứng
dụng trong xử lý nước thải kim loại. Phương pháp hấp thu sinh học là phương pháp
sử dụng các loài sinh vật trong tự nhiên hoặc các loại vật chất có nguồn gốc sinh
học có khả năng giữ lại trên bề mặt hoặc thu nhận bên trong các tế bào của chúng
các kim loại nặng khi đưa chúng vào môi trường nước thải có chứa kim loại nặng.
Hiện nay người ta đã tìm ra nhiều loại sinh vật có khả năng hấp thu các kim loại
nặng đặc biệt là các loại thực vật thủy sinh như bèo lục bình, rong đuôi chó, bèo
tấm, loài tảo Chlorella sp.
Nói chung, phương pháp xử lý kim loại nặng bằng phương pháp hấp thu sinh
học là phương pháp còn khá mới mẻ và nhiều tiềm năng.
-

Hấp thu sinh học

-

Chuyển hóa sinh học

-

Bãi lọc ngập nước, thủy thực vật

-

Các quá trình sử dụng enzyme khác

Cu là một trong những kim loại phát sinh nhiều trong hoạt động sản xuất

công nghiệp và sinh hoạt. Đây cũng là kim loại nặng có tiềm năng gây ảnh hưởng
tới môi trường. Hiện nay, nhiều công nghệ khác nhau đã được phát triển và ứng
dụng để xử lý kim loại đồng trong đó, phương pháp kết tủa là phương pháp được sử
dụng nhiều nhất. Các nghiên cứu gần đây cho thấy, EPS có khả năng ứng dụng tốt

10
Footer Page 18 of 128.


Header Page 19 of 128.

để hấp phụ và xử lý nhiều kim loại khác nhau. Các tính chất chung và đặc điểm của
EPS được trình bày chi tiết ở mục tiếp theo của luận văn.
1.3.

Tổng quan về EPS

1.3.1.

Khái niệm chung về EPS
Extracellular polymeric substances (EPS) là một hỗn hợp phức tạp của các

polymer ngoại bào có khối lượng phân tử từ 10 đến 30 kDa được sinh tổng hợp bởi
vi sinh vật [1]. EPS là một trong những thành phần quan trọng trong quần thể vi
sinh vật. Nó có tác dụng gắn kết chặt chẽ các vi khuẩn lại với nhau hình thành nên
bông bùn sinh học. Ngoài ra EPS có thể sử dụng như là nguồn dinh dưỡng dự trữ
cho vi khuẩn trong điều kiện môi trường nghèo dinh dưỡng [1].
Có nhiều cách phân loại EPS khác nhau, tuy nhiên EPS có thể được chia

thành 2 dạng là EPS liên kết (Bound EPS) và EPS hòa tan (Soluble EPS) [2]. EPS
liên kết có liên kết chặt chẽ với các tế bào, ngược lại EPS hòa tan lại có liên kết yếu
với các tế bào hoặc tồn tại ở trạng thái hòa tan trong dung dịch. Trong đó, cấu trúc
của EPS liên kết gồm 2 lớp [2]. Lớp bên trong là EPS liên kết mạnh (TB-EPS) và
lớp bên ngoài là EPS liên kết yếu (LB-EPS). Hai lớp EPS này có thể được tách ra
bằng cách ly tâm, LB-EPS sẽ nằm trong pha lỏng còn TB-EPS nằm trong pha rắn
cùng với các tế bào vi sinh vật.
1.3.2.

Đặc điểm thành phần hóa học của EPS
EPS có thành phần hóa học rất phức tạp do thành phần của EPS phụ thuộc

nhiều vào quần thể vi sinh vật, pha sinh trưởng, nguồn dinh dưỡng, điều kiện môi
trường, loại thiết bị phản ứng, công cụ và cả phương pháp phân tích [3]. EPS chứa
một lượng lớn các chất hữu cơ có khối lượng phân tử cao, trong đó, carbohydrate
(chiếm từ 40-95% tổng khối lượng của EPS) và protein (chiếm từ 1-60% tổng khối
lượng của EPS) là hai thành phần chính của EPS [4]. Đối với bùn của thiết bị xử lý
sinh học, humic có thể là một thành phần quan trọng của EPS và nó có thể chiếm tới
20% tổng khối lượng [4]. Ngoài ra EPS còn chứa một số hợp chất khác như nucleic
axit (chiếm 1 – 10%), lipit (chiếm 1 – 10%), uronic axit và các hợp chất khác [4].
Các số liệu tổng hợp được thể hiện ở Bảng 1.2

11
Footer Page 19 of 128.


Header Page 20 of 128.

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của EPS
Thành phần (mg/g VSS)

Nước thải

Đô thị

Nhà máy bia

peptone
Bột giấy

1.3.3.


Uronic

axit

axit

tham
khảo

Protein

DNA

1,1 – 96,0

7,0 - 757

0,4 – 18,7

-

-

[5]

0,8

6,5

-

-

-

[6]

7,7

7,9

0,06

6,4

0,5

[7]

24,5

82,8

-

-

-

[8]

-

-

-

[9]

1,7 – 19,7

peptone
Cao thịt và

Humic

Polysaccharide

Sản xuất
acetate và

Tài liệu

1,5 –
37,1

0,7

8,6

4,0

-

-

[10]

157 - 421

-

-

-

-

[11]

Một số tính chất chính của EPS
Tính hấp phụ của EPS
EPS có khả năng hấp phụ kim loại và các chất hữu cơ, Nguyên nhân là do sự

có mặt của nhiều nhóm chức khác nhau mang điện tích trong cấu trúc của EPS, chẳng
hạn như nhóm carboxyl, phosphoric, phenolic, hydroxyl và các nhóm phân cực (chất
thơm, chất béo có trong protein, các vùng kỵ nước trong carbohydrates) (Flemming
and Leis, 2003)[12]. Các nhóm chức này có khả năng tạo phức với các kim loại nặng
trong môi trường nước, cũng như tạo điều kiện thuận lơi cho quá trình hấp phụ các
chất hữu cơ (Ha et al., 2010; Joshi and Juwarkar, 2009; Liu and Fang, 2002)[13].
Các nhóm chức carboxyl và hydroxyl trong cấu trúc của EPS được cho là có
khả năng liên kết rất cao với các kim loại nặng (Guibauda et al., 2003). Các thành
phần như Protein, Carbohydrate và Acid nucleic trong EPS đều có khả năng tạo
phức với các kim loại nặng (Pries et al., 2006; Zhang et al., 2006) [14]. Quá trình
12
Footer Page 20 of 128.


Header Page 21 of 128.

hấp phụ kim loại nặng thường tuân theo phương trình Langmuir hoặc Freundlich
(Bhaskar and Bhosle, 2006; Moon et al., 2006; Zhang et al., 2006)[15,16]. Hơn
nữa, EPS hòa tan có khả năng hấp phụ kim loại năng tốt hơn so với EPS liên kết từ
nước thải bùn (Comte et al., 2006a)[17].
Một vài loại khác của ion kim loại có trong môi trường xung quanh liên kết
được với EPS. Sự liên kết giữa EPS và cation hóa trị II, chẳng hạn như Ca2+ và
Mg2+ là một trong những liên kết quan trọng nhằm duy trì cấu trúc tổng hợp của vi
sinh vật (Mayer et al., 1999)[18]. Trong suốt quá trình hấp phụ kim loại nặng vào

bùn hoạt tính, một số nghiên cứu đã cho thấy rằng, nồng độ của Ca2+ và Mg2+ có
trong dung dịch tăng lên, điều này cho thấy cơ chế xử lý kim loại nặng có thể la cơ
chế trao đổi ion với Ca2+ và Mg2+ đã liên kết trước đó với thành phần EPS trong bùn
thải sinh học (Yuncu et al., 2006).


Khả năng phân hủy sinh học của EPS
Do thành phần chính của EPS là Carbohydrate và protein nên vi sinh vật có

thể sử dụng EPS được sinh ra từ các v khuẩn khác trong quần thể cho các hoạt động
chuyển hóa của mình [19]. Theo nghiên cứu của Wang (2007) cho rằng chỉ có phần
EPS nằm bên trong là có khả năng phân hủy sinh hoạc, còn phần EPS nằm bên ngoài
không bị phân hủy sinh học [19]. Park và Novak (2007) báo cáo rằng EPS khi được
tách chiết bằng các phương pháp khác nhau thì sẽ có khả năng phân hủy sinh học
khác nhau [12]. Ví dụ, EPS chiết bằng nhựa trao đổi ion (CER - Cation Exchange
Rasin) có khả năng phân hủy bằng phương pháp hiếu khí, trong khi EPS tách chiết
bằng phương pháp Sunfit lại có khả năng phân hủy bằng phương pháp kị khí.
Trong điều kiện cạn kiệt dinh dưỡng, vi sinh vật có thể sử dụng chính các
chất có phân tử nhỏ được sinh ta từ quá trình phân hủy EPS của mình làm nguồn
cacbon và nguồn năng lượng cho sự tăng trưởng của tế bào. Quá trình phân hủy của
EPS làm giảm khả năng tạo bông của vi sinh vật. Một phần EPS không bị phân hủy
có thể chảy cùng với nước thải từ các bể phản ứng và làm giảm chất lượng của nước
thải sau xử lý [7].

13
Footer Page 21 of 128.


Header Page 22 of 128.

1.3.4.

Các phương pháp tách EPS
EPS liên kết với tế bào vi sinh vật thông qua các liên kết như disulfide nối

cộng hóa trị nối các mạch phụ (nhóm R) lại với nhau, hay thông qua cầu nối cation
hóa trị II (Mg2+, Ca2+) v.v…[4]. Để tách được EPS ra khỏi tế bào vi sinh vật, cần
phá vỡ các liên kết này bằng các tác nhân lý học, hóa học hoặc sinh học khác nhau.
Có nhiều phương pháp tách khác nhau được sử dụng để tách EPS từ sinh khối của
vi sinh vật. Nguyên lý, ưu nhược điểm của các phương pháp tách được tóm tắt ở
Bảng 1.3.
Theo Nielsen và Jahn (1999), quy trình tách EPS có thể được chia làm 3
bước chính: (Bước 1) tiền xử lý mẫu, bao gồm công đoạn lấy mẫu, lưu giữ mẫu,
làm sạch mẫu và đồng nhất mẫu. Bước này có tác dụng làm phân tán các tế bào vi
khuẩn. Đối với trường hợp tách EPS từ màng sinh học và từ các loại vi khuẩn dạng
hạt, có kích thước nhỏ thì bước đồng nhất mẫu là quan trọng nhất. (Bước 2) tách
EPS từ mẫu môi trường sau khi đã được xử lý sơ bộ. (Bước 3) phân tích các thành
phần có trong EPS tinh sạch. Trong ba bước trên, bước tách EPS là khâu quan trọng
nhất. Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo của EPS mà nên lựa chọn sử dụng các
phương pháp tách chiết phù hợp để mang lại hiệu quả cao nhất. Đối với loại EPS có
thể hòa tan và EPS có liên kết yếu với tế bào vi sinh vật thì phương pháp ly tâm
được sử dụng phổ biến nhất. Ngược lại, đối với loại EPS liên kết, người ta thường
phải sử dụng các phương pháp tách có tác động mạnh hơn tới liên kết của EPS với
tế bào vi sinh vật như siêu âm, nhiệt độ cao, hay các tác nhân hóa học (axit, bazơ
v.v.) [20].
Các phương pháp tách có thể được chia thành 3 nhóm chính: các phương
pháp vật lý, các phương pháp hóa học và phương pháp sinh học. Ngoài ra, còn có
các phương pháp kết hợp giữa nhiều tác nhân hóa lý sinh học khác nhau. Các
phương pháp vật lý sử dụng chủ yếu tác dụng của ngoại lực được tạo ra bởi sóng
siêu âm, lực ly tâm hay nhiệt độ nhằm kích thích EPS tách ra khỏi tế bào vi sinh vật

và tan trong dung dịch. Các phương pháp hóa học dựa trên tác động hóa học là sự
kết hợp giữa các hóa chất có khả năng phá vỡ liên kết của EPS với tế bào, đẩy

14
Footer Page 22 of 128.


Header Page 23 of 128.

nhanh sự phân tách giữa EPS với tế bào (ví dụ như phương pháp NaOH, phương
pháp H2SO4, phương pháp EDTA, phương pháp ethanol, phương pháp
trichloroacetic, phương pháp HCHO, phương pháp glutaraldehyde, …). Các phương
pháp sinh học thì dựa trên cơ chế phân hủy carbohydrate và protein bằng enzyme
nhờ đó, phá vỡ cấu trúc bông bùn và giải phóng EPS vào môi trường.
Dựa vào kết quả của nhiều báo cáo, hiệu quả tách EPS của phương pháp tổng
hợp và phương pháp hóa học thường cao hơn so với phương pháp vật lí. Tuy nhiên,
các phương pháp hóa học cũng gặp phải vấn đề như ô nhiễm mẫu khi thêm một số
hóa chất phản ứng với EPS, hay gây ra những thay đổi trong thành phần hóa học và
tính chất của EPS. Vì thế mà việc lựa chọn ra được phương pháp tách chiết EPS phù
hợp với từng mục tiêu nghiên cứu/ứng dụng là rất cần thiết.

15
Footer Page 23 of 128.


Header Page 24 of 128.

Bảng 1.3. Các phương pháp tách EPS

Tên phương pháp

Ly tâm

Phương Nhiệt
pháp vật
lý

Siêu âm

Tác nhân
tách

Cơ chế tách

EPS được tách ra
từ bề mặt tế bào và
Lực ly tâm
hòa tan vào dụng
dịch dưới tác động
của lực ly tâm
Dưới tác động của
nhiệt độ cao, các
phân tử của EPS
Nhiệt
dao động và hòa
tan vào trong dung
dịch
Dưới tác dụng của
các dao động tạo ra
bởi song siêu âm,

Sóng
siêu
liên kết của EPS
âm
với sinh khối được
phá vỡ.

Axit

H2SO4

Kiềm

NaOH

Phương
pháp hóa
học

- Ít ảnh hưởng đến tế
bào, ít gây vỡ tế bào.
- Chỉ tách được
lượng EPS bên
ngoài tế bào.
- Tách được đáng kể
một lượng EPS từ tế
bào

- Phân hủy bông bùn
và enzyme đạt hiệu

quả cao.
- Đây là phương
pháp phổ biến nhất
để tách EPS từ bùn
đặc.
Làm tăng lực đẩy - Phân hủy bông bùn
để phá vỡ lực liên một cách có hiệu
kết giữa EPS với tế quả.
bào, nhờ đó tách
được EPS ra khỏi
tế bào
Bổ sung thêm gốc - Làm tăng khả năng
Na làm cho liên kết hòa tan EPS trong
giữa EPS với các dung dịch.
cation hóa trị II yếu - Hiệu quả tách EPS
đi, giảm hoạt tính khỏi tế bào cao.
tạo bông của EPS

16
Footer Page 24 of 128.

Ưu nhược điểm


Header Page 25 of 128.

CER

EDTA

Trao đổi ion

EDTA

Enzymes Enzymes

Ethanol

Ethanol

NaCl

NaCl

Lưu
huỳnh

Lưu huỳnh

Loại bỏ các cation - Tính chọn lọc cao
hóa trị II, do đó đối với liên kết giữa
tách được EPS ra EPS với Ca, Mg.
khỏi tế bào
Cation hóa trị II
đóng vai trò quan
trọng trong liên kết
EPS với tế bào.
EDTA tạo phức tan
với cation hóa trị II
nhờ đó phá vỡ liên

kết của EPS với tế
bào

- Hiệu quả tách EPS
cao.
- Lượng dư của
EDTA có thể gây ra
ô nhiễm EPS sau khi
tách.
- Gây sai số với việc
xác định protein
trong EPS bằng
phương
pháp
Lowry.
Sử
dụng
các - Hiệu suất chiết
enzyme có khả tách EPS thấp.
năng thủy phân
carbohydrate
và
protein để phá vỡ
cấu trúc bùn và giải
phóng EPS
Làm EPS biến tính - Sử dụng đối với
và giảm lực liên bùn lỏng.
kết giữa các tế bào, - Đây là phương
do đó EPS được pháp được sử dụng
tách ra

phổ biến.
NaCl nồng độ cao - Sử dụng đối với
có tác dụng thúc bùn lỏng.
đẩy quá trình trao - Là phương pháp
đổi cation, vì vậy tiết kiệm kinh tế.
EPS được tách dễ
dàng
Hình thành liên kết
với FeS, phá vỡ - Tính chọn lọc cao
liên kết giữa EPS đơi với liên kết giữa
EPS và Fe.
và tế bào

17
Footer Page 25 of 128.