Nghiên cứu xử lý thuốc diệt cỏ Glyphosate trong nước bằng quá trình Fenton điện hoá kết hợp quá trình sinh học màng (MBR)

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI </b>

<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>

<b>NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THUỐC DIỆT CỎ GLYPHOSATE </b>

<b>TRONG NƢỚC BẰNG QUÁ TRÌNH FENTON ĐIỆN HỐ </b>

<b>KẾT HỢP Q TRÌNH SINH HỌC MÀNG (MBR) </b>

<b>CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG </b>

<b>TRỊNH ĐỨC ANH </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI </b>

<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ </b>

<b>NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THUỐC DIỆT CỎ GLYPHOSATE </b>

<b>TRONG NƢỚC BẰNG QUÁ TRÌNH FENTON ĐIỆN HỐ </b>

<b>KẾT HỢP Q TRÌNH SINH HỌC MÀNG (MBR) </b>

<b>TRỊNH ĐỨC ANH </b>

<b>CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG </b>
<b>MÃ SỐ: 8440301 </b>

<b>NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: </b>
<b>TS. LÊ THANH SƠN </b>

<b>TS. LÊ THỊ HẢI LÊ </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI

<b>TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI </b>

Cán bộ hƣớng dẫn chính: TS. Lê Thanh Sơn
TS. Lê Thị Hải Lê

Cán bộ chấm phản biện 1: TS. Nguyễn Văn Nam

Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Nguyễn Thu Huyền

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>LỜI CAM ĐOAN </b>

T i xin cam đoan c ng tr nh nghiên c u luận văn n y o c nh n t i th c hiện
ƣới s hƣớng ẫn khoa học c a TS. Lê Thanh Sơn v TS. Lê Thị Hải Lê kh ng sao
ch p c ng tr nh nghiên c u c a ngƣời kh c. S liệu v kết quả c a luận văn chƣa đƣợc
c ng ở ất k một c ng tr nh khoa học n o kh c.

Luận văn n y s ụng c c th ng tin th cấp c ngu n g c r r ng đƣợc tr ch
ẫn trung th c đầy đ v đ ng quy c ch.

T i xin chịu mọi tr ch nhiệm về t nh x c th c v nguyên ản c a luận văn.
<b> TÁC GIẢ </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

<i>T i đ ho n th nh luận văn thạc s với đề t i: “Nghiên cứu xử lý thuốc diệt cỏ </i>
<i>Glyphosate trong nước bằng quá trình Fenton điện hoá kết hợp quá trình sinh học </i>
<i>màng (MBR)”. </i>Trƣớc hết t i xin ch n th nh cảm ơn TS. Lê Thanh Sơn v TS. Lê Thị
Hải Lê đ đ ng h nh c ng t i trong su t qu tr nh th c hiện luận văn ch ảo hƣớng
ẫn v truyền đạt nh ng kinh nghiệm v c ng qu u gi p t i ho n th nh i o c o
luận văn n y.

T i xin y t l ng iết ơn s u s c TS. Lê Thị Hải Lê v Qu thầy c Khoa M i
trƣờng – Đại học T i nguyên v M i trƣờng H Nội đ nhiệt t nh giảng ạy v truyền
đạt kiến th c qu gi trong su t thời gian t i tham gia kh a đ o cao học tại Khoa M i
trƣờng.

T i xin tr n trọng cảm ơn TS. Lê Thanh Sơn – Gi m đ c Trung t m nghiên c u
v ph t tri n c ng nghệ m ng v tập th c n ộ nh n viên thuộc Trung t m nghiên c u
v ph t tri n c ng nghệ m ng c ng nhƣ l nh đạo Viện C ng nghệ m i trƣờng – Viện
H n l m Khoa học v C ng nghệ Việt Nam đ gi p đ t i trong thời gian công tác v
tiến h nh th c nghiệm phục vụ luận văn nghiên c u tại trung t m.

T i xin ch n th nh cảm ơn

<b> HỌC VIÊN </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>MỤC LỤC </b>

MỞ ĐẦU ... 1

1. L o chọn đề t i ... 1

2. Mục tiêu nghiên c u ... 3

CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ... 4

1.1. Tổng quan về hóa chất bảo vệ th c vật ... 4

1.1.1. Đặc đi m, phân loại hóa chất bảo vệ th c vật ... 4

1.1.2. Hiện trạng s dụng hóa chất BVTV ... 7

1.1.3. Ảnh hƣởng c a TBVTV đến môi trƣờng và s c kh e con ngƣời ... 9

1.1.4. Một s phƣơng pháp x lý hóa chất BVTV trong nƣớc ... 12

1.1.4.1. Phƣơng pháp hấp phụ ... 12

1.1.4.2. Phƣơng pháp màng lọc ... 13

1.1.4.3. Phƣơng pháp sinh học ... 14

1.1.4.4. Phƣơng pháp Oxy hóa nâng cao ... 15

1.1.5. Thu c diệt c Glyphosate ... 16

1.1.5.1. Đặc đi m, cơng dụng độc tính c a Glyphosate ... 16

1.1.5.2. Các phƣơng pháp x lý Glyphosate trong nƣớc ... 18

1.2. Phƣơng ph p Fenton điện hóa ... 19

1.2.1. Nguyên lý, cơ chế c a phƣơng pháp Fenton điện hóa ... 19

1.2.2. Đặc đi m c a phƣơng ph p Fenton điện hóa ... 20

1.2.3. Ứng dụng c a fenton điện hóa trong x lý nƣớc ... 21

1.3. Phƣơng pháp sinh học- màng MBR ... 22

1.3.1. Nguyên lý c a phƣơng pháp MBR ... 22

1.3.2. Ƣu và nhƣợc đi m c a phƣơng pháp ... 24

1.3.3. Ứng dụng công nghệ MBR trong x lý nƣớc ... 25

1.4. Nhận xét chung ... 28

CHƢƠNG II. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 29

2.1. Đ i tƣợng nghiên c u ... 29

2.2. Hóa chất, dụng cụ ... 29

2.2.1. Hóa chất ... 29

2.2.2. Dụng cụ ... 30

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

2.3.1. Hệ thí nghiệm fenton điện hóa ... 30

2.3.2. Hệ thí nghiệm MBR ... 32

2.4. Nội dung và phƣơng pháp tiến hành ... 33

2.4.1. Đ nh gi khả năng tiền x lý Glyphosate bằng fenton điện hóa ... 33

2.4.2. Nghiên c u các yếu t ảnh hƣởng đến quá trình sinh học- màng MBR ... 35

2.4.2.1. Ảnh hƣởng c a chế độ sục kh đến hiệu suất x lý chất ô nhiễm ... 36

2.4.2.2. Ảnh hƣởng c a tải trọng h u cơ đầu v o đến hiệu suất x lý chất ô nhiễm .... 36

2.4.2.3. Khảo sát chế độ t c nghẽn màng ... 37

2.4.3. Đ nh gi khả năng x lý nƣớc thải ch a Glyphosate bằng qu tr nh fenton điện
hóa kết hợp quá trình sinh học- màng MBR ... 37

2.5. Phƣơng pháp phân tích ... 38

CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ... 40

3.1. Đ nh gi khả năng tiền x lý Glyphosate bằng fenton điện hóa ... 40

3.2. Nghiên c u các yếu t ảnh hƣởng đến quá trình sinh học-màng MBR ... 43

3.2.1. Ảnh hƣởng c a chế độ sục khí đến hiệu suất x lý chất ô nhiễm ... 43

3.2.1.1. Ảnh hƣởng đến hiệu quả x lý COD ... 44

3.2.1.2. Ảnh hƣởng đến hiệu quả x lý amoni ... 46

3.2.2. Ảnh hƣởng c a tải trọng chất ô nhiễm ... 48

3.2.2.1. Ảnh hƣởng c a tải trọng đến hiệu suất x lý COD ... 48

3.2.2.2. Nghiên c u ảnh hƣởng c a tải trọng amoni ... 50

3.2.3. M c độ bít t c màng và giải pháp làm sạch đ phục h i t c độ lọc c a màng ... 52

3.2.3.1. Hiện tƣợng t c nghẽn màng lọc ... 52

3.2.3.2. Phƣơng pháp kh c phục t c nghẽn màng lọc ... 54

3.3. Đ nh gi khả năng x lý nƣớc thải ch a Glyphosate bằng qu tr nh fenton điện
hóa kết hợp quá trình sinh học- màng MBR ... 55

KẾT LUẬN ... 58

KIẾN NGHỊ ... 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 60

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>THÔNG TIN LUẬN VĂN </b>
Họ v tên học viên: Trịnh Đ c nh

Lớp: CH3 .MT2 Kh a: 2017 – 2019
C n ộ hƣớng ẫn:

Hƣớng ẫn 1: TS. Lê Thanh Sơn
Hƣớng ẫn 2: TS. Lê Thị Hải Lê

<i><b>Tên đề t i: “Nghiên cứu xử lý thuốc diệt cỏ Glyphosate trong nước bằng q trình </b></i>
<i><b>Fenton điện hố kết hợp q trình sinh học màng (MBR)” </b></i>

T m t t luận văn:

<b> D a trên nh ng c ng nghiên c u về t nh độc g y hại đến m i trƣờng v s c </b>
kh a con ngƣời c a thu c iệt c Glyphosate v c c loại thu c iệt c kh c c th nh
phần n y; đ ng thời đ đ nh gi đƣợc các sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình phân
h y Glyphosate bằng fenton điện h a c ng nhƣ lƣợng Glyphosate th c tế đ ị khống
hóa (phân h y hoàn toàn thành CO2, H2O và H3PO4<i> luận văn Nghiên cứu xử lý thuốc </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

<b>DANH MỤC CÁC HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT </b>

AOP: Q trình oxi hóa nâng cao (advanced oxidation process)

BVTV: Bảo vệ th c vật

IARC: Tổ ch c Nghiên c u Ung thƣ qu c tế
MLSS: N ng độ bùn hoạt tính

ONMT: Ô nhiễm m i trƣờng

RO: Thẩm thấu ngƣợc (Reverse osmosis)
SXNN: Sản xuất nông nghiệp

VSV: Vi sinh vật
XLNT: X l nƣớc thải
XTQ: Xúc tác quang

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

<b>DANH MỤC BẢNG </b>

Bảng 1.1. Phân loại hóa chất bảo vệ th c vật theo công dụng [4] ... 5

Bảng 1.2. Phân loại thu c BVTV theo thời gian phân h y ... 7

Bảng 1.3. Lƣợng thu c BVTV đƣợc s dụng ở Việt Nam giai đoạn 1990-1996 [6] ... 9

Bảng 2.1. Hóa chất s dụng trong th c nghiệm ... 29

Bảng 2.2. Bảng hóa chất dinh dƣ ng nuôi VSV ... 29

Bảng 2.3. Bảng pha chất dinh dƣ ng nu i vi sinh t nh cho 15 L đung ịch) ... 35

Bảng 3.1. Ảnh hƣởng c a chế độ sục/ ngƣng sục đến hiệu quả x lý COD ... 44

Bảng 3.2. Ảnh hƣởng c a chế độ sục lên hiệu quả x lý amoni ... 46

Bảng 3.3. Ảnh hƣởng c a chế độ sục khí lên khả năng loại b COD và Amoni ... 48

Bảng 3.4. Chế độ khảo sát tải trọng ô nhiễm c a nƣớc ... 48

Bảng 3.5. Ảnh hƣởng c a tải trọng COD ... 49

Bảng 3.6. Ảnh hƣởng c a tải trọng amoni ... 51

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

<b>DANH MỤC HÌNH </b>

Hình 1.1. S dụng hóa chất BVTV trên thế giới năm 2004 ... 7

H nh 1.2. Chu tr nh ph t t n h a chất BVTV trong hệ sinh thái nơng nghiệp ... 9

Hình 1.3. Tác hại c a h a chất BVTV đ i với con ngƣời ... 12

Hình 1. 4. Mơ tả màng lọc ... 13

Hình 1. 5. C c qu tr nh ch nh tạo ra g c OH trong OP [21 ... 16

Hình 1.6. Cấu trúc phân t Glyphosate ... 16

Hình 1.7. Báo cáo c a IARC về khả năng g y ung thƣ c a Glyphosate ... 17

Hình 1.8. Cơ chế qu tr nh Fenton điện hóa ... 20

Hình 1.9. Cơ chế lọc màng ... 23

Hình 1.10. Cơ chế r a ngƣợc ... 23

Hình 2.1. Sơ đ hệ Fenton điện hóa trong phịng thí nghiệm ... 30

H nh 2.2. Điện c c âm ... 31

H nh 2.3. Điện c c dƣơng ... 31

Hình 2.4. Ngu n một chiều ... 31

Hình 2.5. Sơ đ hệ thí nghiệm MBR s dụng trong nghiên c u ... 32

Hình 2.6. Hình ảnh hệ thí nghiệm MBR (a) và modun màng (b) s dụng trong nghiên
c u này ... 33

Hình 2.7. Sơ đ nguyên l kết hợp oxy h a điện h a với c ng nghệ MBR ... 38

Hình 2.8. Hệ th ng phân tích TOC ... 39

Hình 3.1. N ng độ Glyphosate thay đổi theo thời gian trong qu tr nh fenton điện hóa
((C0 = 0,1mM, V = 0,2 L, [Fe2+]= 0,1 mM, pH = 3, I = 0,5A) ... 41

Hình 3. 2. Hàm lƣợng TOC c a dung dịch Glyphosate thay đổi theo thời gian trong
qu tr nh fenton điện hóa ((C0 = 0,1mM, V = 0,2 L, [Fe2+]= 0,1 mM, pH = 3, I =
0,5A) ... 41

Hình 3.3. Các sản phẩm khi oxy hố Glyphosate [42] ... 42

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

Hình 3.5. Ảnh hƣởng c a chế độ sục/ ngƣng sục đến hiệu quả x lý COD ... 45

Hình 3.6. Ảnh hƣởng c a chế độ sục/ngƣng sục lên hiệu quả x lý amoni ... 47

Hình 3.7. Ảnh hƣởng c a tải trọng COD ... 50

Hình 3.8. Ảnh hƣởng c a tải trọng amoni... 52

Hình 3.9. Hiện tƣợng t c nghẽn màng ... 53

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

<b>MỞ ĐẦU </b>

<i><b>1. L do chọn ề t i </b></i>

<i> Sản xuất nông nghiệp kh ng ch l một hoạt động truyền th ng là ngu n g c </i>
c a s ph t tri n c a Việt Nam, m cho đến nay, n ng nghiệp vẫn ch ng t v tiếp
tục gi v ng vai tr l một ng nh kinh tế ổn định đ ng g p lớn cho s tăng trƣờng

GDP c a nƣớc ta. Khi nh c đến Việt Nam trên thị trƣờng qu c tế kh ng th kh ng
nh c đến c c sản phẩm n ng sản h ng đầu nhƣ: gạo c phê hạt tiêu c c loại tr i
c y nhiệt đới Việc thuận lợi cho s phát tri n nông nghiệp là s thuận lợi cho
phát sinh và phát tri n sâu bệnh và c dại, gây hại mùa màng, k o theo đ l việc s
dụng hóa chất bảo vệ th c vật (BVTV) ngày càng nhiều. Dẫn theo ph t i u c a
Tiến s Nguyễn Xuân H ng, nguyên Cục trƣởng Cục BVTV (Bộ Nông nghiệp và
Ph t tri n n ng th n) tại uổi toạ đ m khoa học với ch đề ―Th c trạng – thách th c
trong quản lý và s dụng thu c trừ c tại Việt Nam‖ đƣợc tổ ch c tại H Nội ngày
28/08/2018 do Tổng hội Nông nghiệp và Phát tri n Nông thôn Việt Nam tổ ch c:
<i>“Nếu khơng có các sản phẩm thu c trừ c hoá học, gần 1 n a sản lƣợng nông </i>

nghiệp sẽ bị thiệt hại, từ khoảng 40 – 45%. Thêm v o đ nếu ch sản xuất nông

nghiệp h u cơ kh ng s dụng thu c trừ c hóa học, nơng dân sẽ phải trả chi phí gấp

<i>20 lần cho phòng trừ c dại so với sản xuất th ng thƣờng có s dụng thu c trừ c ‖. </i>

GS.TS Nguyễn Văn Tuất (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) chia sẻ: ―Thu c

trừ c đ ng vai tr quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Hiện tại chƣa có giải

pháp nào thay thế thu c trừ c hoá học một cách hiệu quả và kinh tế ngay tại các

khu v c canh tác phát tri n nhƣ ch u Âu. Việt Nam c ng đƣa v o th nghiệm nhiều
phƣơng ph p quản lý c dại thay thế nhƣng vẫn chƣa th áp dụng đại trà do giá

th nh đ t, hiệu quả thấp‖. Ch ng ta kh ng th ph nhận nh ng lợi ch m thu c

BVTV đem lại nhƣng n đ lại nh ng t c hại hậu quả lớn đến m i trƣờng v s c
kh e con ngƣời.

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

phân h y hóa học và sinh học việc ki m so t đ nh gi h m lƣợng v t c động c a
ch ng l rất kh khăn. C c h a chất BVTV c th tan trong nƣớc hoặc t ch tụ trong
đất sau đ o mƣa l hoặc tƣới tiêu lƣợng lớn hóa chất n y sẽ đi v o su i, h đại
ƣơng v c c ngu n nƣớc ngầm nƣớc mặt, g y nhiễm nƣớc trên iện rộng. N ng
độ các chất BVTV trong nƣớc ô nhiễm bởi các ngu n này có th lên đến 500 mg/l
cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn cho ph p c a nhiều nƣớc [1]. Chúng có th tác
động xấu tr c tiếp lên ngƣời lao động nông nghiệp hoặc gián tiếp cho nh ng ngƣời
không tr c tiếp làm việc trong nông nghiệp nhƣng s dụng hoặc tiếp xúc với ngu n
nƣớc ô nhiễm. Các chất BVTV có th t c động lên cơ th ngƣời bị nhiễm độc ở
nhiều m c độ nhƣ l suy giảm s c kh e, gây r i loạn hoạt động ở hệ thần kinh, tim
mạch, tiêu hóa, bài tiết, hơ hấp, hệ tiết niệu, nội tiết và tuyến giáp hoặc gây các tổn
thƣơng bệnh lý ở c c cơ quan từ m c độ nhẹ đến nặng thậm chí tàn phế hoặc t
vong [2].

Trong s các hóa chất BVTV thì thu c diệt c Glyphosate đ v đang đƣợc s
ụng rộng r i trên to n thế giới, trong đ c Việt Nam. Tuy nhiên, thế giới đ t
đầu c nghi vấn với th nh phần n y khi v o năm 2012 một ngƣời l m vƣờn tại M
ị c c vết thƣơng trên a sau 2 lần tiếp x c tr c tiếp với thu c iệt c c th nh phần
Glyphosate, đến năm 2014 ngƣời đ n ng n y đƣợc chuẩn đo n m c bệnh ung thƣ

hạch bạch huyết. Cho đến ng y 20/03/2015, IARC (Tổ ch c Nghiên c u Ung thƣ

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

các chất v cơ h u cơ h a tan c khả năng ph n h y sinh học (biodegradable). Do
đ việc s dụng kết hợp phƣơng ph p oxi h a tiên tiến với phƣơng ph p sinh học
màng (Membrane bioreactor – MBR) có th là giải pháp x lý hiệu quả hóa chất
BVTV trong nƣớc n i chung Glyphosate n i riêng trong đ qu tr nh tiền x lý
bằng phƣơng ph p oxi hóa tiên tiến giúp phân h y Glyphosate thành các chất h u
cơ đơn giản, dễ phân h y sinh học sau đ qu tr nh MBR sẽ phân h y triệt đ các
chất h u cơ đơn giản thành sinh kh i, CO2 v nƣớc. Do đ t i l a chọn v tiến

<i>h nh th c hiện đề tài luận văn: “Nghiên cứu xử lý thuốc diệt cỏ Glyphosate trong </i>
<i>nước bằng q trình Fenton điện hố kết hợp q trình sinh học màng -MBR”. </i>

<b>2. Mục ti u nghi n cứu </b>

Mục tiêu nghiên c u c a đề tài:

- Nghiên c u đánh giá khả năng tiền x lý Glyphosat bằng quá trình Fenton
điện hóa d a trên s kế thừa các nghiên c u trƣớc về Fenton điện hóa.

- Nghiên c u một s yếu t ảnh hƣởng đến quá trình MBR và hiện tƣợng bít t c
màng đ x lý th cấp thu c diệt c Glyphosate trong nƣớc sau khi đ tiền x lý
bằng q trình oxy hóa tiên tiến và l a chọn điền kiện x lý t i ƣu.

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

<b>CHƢƠNG I. TỔNG QUAN </b>

<b>1.1. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật </b>

<b>1.1.1. Đặc iểm, phân loại hóa chất bảo vệ thực vật </b>

Hóa chất BVTV l nh ng hợp chất h a học v cơ hoặc h u cơ nh ng chế
phẩm sinh học chất kh ng sinh vi khuẩn nấm siêu vi tr ng tuyến tr ng
nh ng chất c ngu n g c động th c vật khác đƣợc s ụng đ ảo vệ c y tr ng v
n ng sản ch ng lại s ph hại c a nh ng sinh vật g y hại nhƣ c n tr ng nhện
tuyến tr ng chuột chim th rừng vi khuẩn siêu vi khuẩn rong rêu c ại c
sên, . Tuy nhiên khi các hợp chất n y đi v o m i trƣờng ch ng c ng c nh ng
t c động nguy hi m đến m i trƣờng đến nh ng đ i tƣợng tiếp xúc tr c tiếp hay
gián tiếp. Đ y c ng l l o m thu c BVTV nằm trong s nh ng hóa chất đầu tiên
đƣợc ki m tra triệt đ về bản chất, về tác dụng c ng nhƣ t c hại [3].

Có nhiều c ch đ phân loại thu c BVTV, có th k tới một s cách phân loại
đi n hình sau:

<i>a) Phân loại theo các gốc hóa học </i>

Căn c vào bản chất hóa học c a các loại hóa chất BVTV ch ng đƣợc phân
chia thành các nhóm khác nhau là clo h u cơ l n h u cơ và carbamat:

<i><b> Hóa chất BVTV thuộc nhóm hợp chất Clo hữu cơ </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

<i><b> Hóa chất BVTV thuộc nhóm Lân hữu cơ </b></i>

Hóa chất BVTV thuộc nhóm lân h u cơ là các hợp chất h u cơ dạng este c a
axit phosphoric. Đ y l nh m h a chất rất độc với ngƣời v động vật máu nóng,
đi n hình c a nhóm này là Methyl Parathion, Ethyl Parathion, Mehtamidophos,
Malathion... Hầu hết các loại hóa chất BVTV trong nh m n y c ng đ ị cấm do
độc tính c a chúng cao, gây nh c đầu, choáng váng, cảm giác nặng đầu, nh c thái
ƣơng giảm trí nhớ, dễ mệt m i, ng khơng ngon giấc ăn k m ngon ch ng mặt. Ở
một s trƣờng hợp, có r i loạn tinh thần và trí tuệ, giật nhãn cầu, run tay và một s
triệu ch ng r i loạn thần kinh khác.

<i><b> Hóa chất BVTV thuộc nhóm Carbamat </b></i>

Hóa chất BVTV thuộc nhóm Carbamat các este c a axit Carbamic có phổ
phịng trừ rộng, thời gian cách ly ng n đi n hình c a nhóm này là Bassa,
Car osulfan Lannate...C ng nhƣ nh m l n h u cơ c c triệu ch ng nhiễm độc
thu c BVTV nhóm này là rất kh khăn phần lớn các dấu hiệu lâm sàng mang tính
ch quan. Các triệu ch ng nhiễm độc g m nh c đầu, choáng váng, dễ mệt m i, ng
không ngon giấc ăn k m ngon ch ng mặt.

<i>b) Phân loại theo công dụng </i>

Theo cơng dụng c a hóa chất BVTV có th phân thành 5 loại ch nh nhƣ sau:

<b>Bảng 1.1. Phân loại hóa chất bảo vệ thực vật theo công dụng [4] </b>
<b>STT </b> <b>Công dụng </b> <b>Thành phần chính </b>

1 Thu c trừ sâu bệnh

-Hợp chất h u cơ clo hy rocloruacac on ;

- Hợp chất h u cơ phospho este axit phosphoric ;
- Mu i carbamic;

- Pyrethroids t nhiên và nhân tạo;
- Dinitro phenol;

- Th c vật.

2 Thu c diệt c

- Nitro anilin;

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

<b>STT </b> <b>Công dụng </b> <b>Thành phần chính </b>

- Dinitrophenol và dẫn xuất phenol.

3 Thu c diệt nấm

-Thu c diệt nấm v cơ trên căn ản Cú và Hg);
- Thu c diệt nấm h u cơ ithiocar amat ;
- Thu c diệt nấm qua rễ (benzimidazoles);
- Kháng sinh (sản phẩm từ vi sinh vật - VSV).
4 Thu c diệt chuột - Chất ch ng đ ng m u Hy roxy coumarins ;

- Các loại khác (Arsennicals, thioureas).

5 Thu c kích thích

- Ức chế sinh trƣởng (hợp chất quatermary);
- K ch th ch đ m ch i (Carbamates);

-Kích thích rụng quả (cyclohexmide).
<i>c) Phân loại theo nhóm độc </i>

Qua nghiên c u ảnh hƣởng c a chất độc lên cơ th chuột, các chuyên gia về
độc học đ đƣa ra 2 nh m độc l độc tính cấp t nh v độc tính mãn tính:

<i><b> Độc tính cấp tính </b></i>

Độc tính c a thu c BVTV đƣợc th hiện bằng LD50 (Lethal dose 50) là liều
lƣợng cần thiết gây chết 50% cá th thí nghiệm và tính bằng đơn vị mg/kg trọng th .
Độ độc cấp tính c a thu c BVTV dạng hơi đƣợc bi u thị bằng n ng độ gây chết
trung bình LC50 (Lethal concentration 50), tính theo mg hoạt chất/ m3 khơng khí.
LD50 hay LC50 càng nh th độ độc càng cao.

<i><b> Độc tính mãn tính </b></i>

Mỗi loại hóa chất trƣớc khi đƣợc cơng nhận là thu c BVTV phải đƣợc ki m

tra về độ độc mãn tính, bao g m: khả năng g y t ch l y trong cơ th ngƣời và động
vật máu nóng, khả năng k ch thích tế bào kh i u ác tính, ảnh hƣởng c a hóa chất
đến bào thai và khả năng g y ị dạng đ i với thế hệ sau. Thƣờng xuyên làm việc và
tiếp xúc với thu c BVTV c ng c th nhiễm độc mãn tính. Bi u hiện nhiễm độc
m n t nh c ng c th gi ng với các bệnh lý thƣờng kh c nhƣ: da xanh, mất ng ,
nh c đầu, m i cơ suy gan r i loạn tuần ho n

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

Mỗi loại hóa chất BVTV có thời gian phân h y rất khác nhau. Nhiều chất có
th t n lƣu trong đất nƣớc kh ng kh v trong cơ th động, th c vật nhƣng c ng c
nh ng chất dễ bị phân h y trong m i trƣờng. D a vào thời gian phân h y c a chúng
có th chia hóa chất BVTV thành các nhóm sau:

<b>Bảng 1.2. Phân loại thuốc BVTV theo thời gian phân hủy </b>

<b>TT </b> <b>Phân nhóm </b> <b>Thời gian </b>

<b>phân hủy </b> <b>Ví dụ </b>

1 Nhóm hầu nhƣ khơng phân

h y -

Các hợp chất h u cơ ch a kim
loại: Th y ng n sen

2 Nhóm khó phân h y (POPs) 2-5 năm DDT, 666 (HCH)

3 Nhóm phân h y trung bình 1-18 tháng Thu c loại hợp chất h u cơ
có ch a clo (2,4 – D)
4 Nhóm dễ phân h y 1-12 tuần Hợp chất ph t pho h u cơ

<b>1.1.2. Hiện trạng sử dụng hóa chất BVTV </b>

<i>a) ình hình sử ụng thuốc B trên thế giới </i>

Hoá chất BVTV đ ng vai tr quan trọng trong nông nghiệp c a nhiều qu c gia
trên thế giới o đ ch ng đƣợc s dụng một lƣợng lớn ở rất nhiều nƣớc. Trong đ
nƣớc M có nền nông nghiệp phát tri n h ng năm lƣợng hóa chất BVTV đƣợc s
dụng lớn nhất, lên tới 1/3 tổng s hố chất BVTV trên tồn thế giới, ch yếu là hóa
chất diệt c . Ch u Âu c ng s dụng nhiều hóa chất BVTV 30% trong khi đ con
<i>s này ở c c nƣớc còn lại là 20% [5]. </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

Theo tính tốn c a các chuyên gia, trong nh ng thập kỷ 70, 80, 90 c a thế kỷ
20, thu c BVTV góp phần bảo vệ v tăng năng suất khoảng 20 - 30% đ i với các
<i>loại cây tr ng ch yếu nhƣ lƣơng th c, rau, hoa quả. Việc s ụng thu c BVTV ở </i>
thế giới hơn n a thế kỷ luôn luôn tăng đặc iệt ở nh ng thập kỷ 70 - 80 - 90. Theo
Gifap, giá trị tiêu thụ thu c BVTV trên thế giới năm 1992 là 22,4 tỷ USD, năm
2000 là 29,2 tỷ USD và năm 2010 khoảng 30 tỷ USD, trong 10 năm gần đ y ở 6
nƣớc châu Á tr ng lúa, nông dân s ụng thu c BVTV tăng 200 - 300% mà năng
suất không tăng.

Hiện danh mục các hoạt chất BVTV trên thế giới đ là hàng ngàn loại, ở các
nƣớc thƣờng từ 400 - 700 loại. (Trung Qu c 630, Thái Lan 600 loại). Tăng trƣởng
thu c BVTV nh ng năm gần đ y từ 2 - 3%. Trung Qu c tiêu thụ hằng năm 1,5 - 1,7
triệu tấn thu c BVTV (2010).Bên cạnh nh ng đ ng góp tích c c với s phát tri n
c a sản xuất nông nghiệp (SXNN) trên thế giới c ng đem lại nh ng hệ lụy xấu, đặc
biệt trong vòng hơn 20 năm trở lại đ y.

Lạm dụng thu c hóa học bảo vệ th c vật c n t c động xấu đến m i trƣờng, hệ
sinh thái và s c kh e cộng đ ng phá v s bền v ng c a phát tri n nông nghiệp.

Lạm dụng hóa chất BVTV l m tăng t nh kh ng thu c, suy giảm hệ ký sinh - thiên
địch đ lại ƣ lƣợng độc trên nông sản đất v nƣớc, ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi
trƣờng, nhiễm độc ngƣời tiêu dùng nông sản. Trong giai đoạn 1996 - 2000, ở các
nƣớc đ ph t tri n, rất nghiêm ngặt về vệ sinh an tồn th c phẩm, vẫn có tình trạng
t n tại ƣ lƣợng hóa chất BVTV trên nông sản. Do nh ng hệ lụy và tác động xấu
c a việc lạm dụng thu c BVTV cho nên ở nhiều nƣớc trên thế giới đ và đang th c
hiện việc đổi mới chiến lƣợc s dụng thu c BVTV. Từ ―Chiến lƣợc s dụng thu c
BVTV hiệu quả và an to n‖ sang ―Chiến lƣợc giảm nguy cơ c a thu c BVTV‖.
<i>b) Tình hình sử dụng ở Việt Nam </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

50.000 tấn. Đ y l con s đ ng o động. Trong nh ng năm qua c ng với việc mở
rộng diện tích canh tác, s dịch chuy n cơ cấu v qu tr nh đầu tƣ th m canh tăng
năng suất các loại cây tr ng cùng với đ l lƣợng thu c trừ sâu, trừ bệnh c xu
hƣớng tăng lên.

<b>Bảng 1.3. Lƣợng thuốc BVTV ƣợc sử dụng ở Việt Nam giai oạn 1990-1996 </b>
<b>[6] </b>

<b>Năm </b> <b>Tổng số </b>

<i><b>(tấn) </b></i>

<b>Giá trị </b>

<i><b>(triệu USD) </b></i>

<b>Thuốc BVTV </b>
<b>Khối lƣợng </b>

<i><b>(tấn) </b></i>

<b>Tỉ lệ </b>

<i><b>(%) </b></i>

1990 21.600 9,5 17.590 82,2

1991 20.300 22,5 16.900 83,3

1992 23.100 24,1 18.000 76,4

1993 24.800 33,4 18.000 72,7

1994 20.380 58,9 15.226 68,3

1995 25.666 100,4 16.451 64,1

1996 32.751 124,3 17.352 53,0

Theo các báo cáo gần đ y nhất c ng nhƣ c c kết quả điều tra c a Viện BVTV
thì việc lạm dụng và s dụng các thu c BVTV c độ độc cao, thâm chí các loại
thu c bị hạn chế và cấm s dụng vẫn đang iễn ra trong sản xuất.

<b>1.1.3. Ảnh hƣởng của TBVTV ến môi trƣờng v sức khỏe con ngƣời </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

Hóa chất BVTV khi đƣợc phun hay rải trên đ i tƣợng một phần sẽ đƣợc đƣa
v o cơ th động, th c vật. Qua quá trình hấp thu sinh trƣởng, phát tri n hay qua
chuỗi th c ăn h a chất BVTV sẽ đƣợc tích tụ trong nông phẩm hay t ch l y
khuếch đại sinh học. Một phần khác sẽ rơi v i ngo i đ i tƣợng, sẽ bay hơi v o m i
trƣờng hay bị cu n tr i theo nƣớc mƣa đi v o m i trƣờng đất nƣớc, khơng khí...

gây ơ nhiễm m i trƣờng (ONMT) [7].

<i>a) Ảnh hưởng đến môi trường </i>

<i><b> Môi trường đất </b></i>

H a chất BVTV đi v o trong đất do các ngu n: phun x l đất, các hạt thu c
BVTV rơi v o đất theo mƣa l theo x c sinh vật v o đất. Theo kết quả nghiên c u
thì phun thu c cho cây tr ng có tới 50% s thu c rơi xu ng đất, ngồi ra cịn có một
s thu c rải tr c tiếp v o đất. Khi v o trong đất, một phần thu c trong đất đƣợc cây
hấp thụ, phần còn lại thu c đƣợc keo đất gi lại. Thu c t n tại trong đất dần dần
đƣợc phân giải qua hoạt động sinh học c a đất v qua c c t c động c a các yếu t
lý, hóa. Tuy nhiên t c độ phân giải chậm nếu thu c t n tại trong m i trƣờng đất với
lƣợng lớn, nhất là trong đất có hoạt tính sinh học kém. Nh ng khu v c chơn lấp hóa
chất BVTV thì t c độ phân giải còn chậm hơn nhiều.

<i><b> Môi trường nước </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

th c khác nhau, từ r a trôi thu c từ c c c nh đ ng có ch a hóa chất BVTV ngƣời
s dụng đổ hóa chất BVTV thừa, r a dụng cụ ở c c kênh mƣơng hoặc do nuớc mƣa
<i><b>chảy tràn từ các kho hóa chất BVTV t n lƣu. </b></i>

Thu c trừ s u trong đất ƣới tác dụng c a mƣa v r a trôi sẽ t ch l y v l ng
đọng trong lớp n đ y ở sông, ao, h sẽ làm ô nhiễm ngu n nƣớc. Thu c trừ
sâu có th phát hiện trong các giếng, ao, h , sông, su i c ch nơi s dụng thu c trừ
sâu vài km. Mặc độ hoà tan c a hoá chất BVTV tƣơng đ i thấp, song chúng
c ng ị r a tr i v o nƣớc tƣới tiêu, gây ô nhiễm nƣớc bề mặt nƣớc ngầm v nƣớc
vùng c a sông ven bi n nơi nƣớc tƣới tiêu đổ vào.

<i><b> Môi trường không khí </b></i>

Khi phun thu c BVTV, khơng khí bị ơ nhiễm ƣới dạng bụi hơi. Dƣới tác
động c a ánh sáng, nhiệt gi v t nh chất hóa học, thu c BVTV có th lan truyền
trong kh ng kh . Lƣợng t n trong khơng khí sẽ khuếch tán, có th di chuy n xa và
l ng đọng vào ngu n nƣớc mặt ở nơi kh c g y ONMT. Rất nhiều loại hố chất
BVTV có khả năng ay hơi v thăng hoa ngay cả hóa chất có khả năng ay hơi t
nhƣ DDT c ng c th ay hơi v o kh ng kh đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng
ẩm nó có th vận chuy n đến nh ng khoảng c ch xa đ ng g p v o việc ONMT
<i>khơng khí. </i>

<i>b) Ảnh hưởng đến sức khỏe con người </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

<b>Hình 1.3. Tác hại của hóa chất BVTV ối với con ngƣời </b>
<b>1.1.4. Một số phƣơng pháp xử l hóa chất BVTV trong nƣớc </b>

<i><b>1.1.4.1. Phương pháp hấp phụ </b></i>

Hấp phụ l phƣơng ph p t ch c c chất trong đ c c chất ô nhiễm dạng l ng
hoặc khí bị gi lại trên bề mặt r n x p và trong các ng mao quản c a chất hấp phụ.
Chất hấp phụ thƣờng có bề mặt riêng lớn, từ v i trăm đến vài nghìn m2/g, có các
ng mao quản đ lớn đ các phân t bị hấp phụ đến đƣợc bề mặt, hay gặp nhƣ than
hoạt t nh silicagel zeolit .. Tùy thuộc vào m i liên kết gi a các phân t bị hấp
phụ với các ti u phân ở bề mặt phân chia pha mà quá trình hấp phụ là hấp phụ vật lý
(l c liên kết Van der Waals) hay hấp phụ hóa học (liên kết hóa học bền v ng nhƣ
liên kết ion, liên kết cộng hóa trị, liên kết ph i trí,..) [8].

Nghiên c u ng ụng phƣơng ph p hấp phụ trong x l ho chất BVTV có
một s c ng tr nh tiêu i u nhƣ:

Rojas v cộng s đ nghiên c u s ụng c c vật liệu gi rẻ nhƣ: v hạt hƣớng

ƣơng v trấu n compose đ loại thu c trừ s u ra kh i nƣớc ằng phƣơng
ph p hấp phụ. Kết quả c a nghiên c u đ ch ra rằng v trấu c khả năng hấp phụ
t t nhất đ loại thu c trừ s u ra kh i nƣớc [9].

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

tiếp 1 lần hấp phụ sau khi thu c iệt c ị x l qua qu tr nh x c t c quang. Hiệu
quả c a qu tr nh kết hợp cho thấy loại đƣợc trên 90% sau khi chạy hệ sau 10
phút [10].

Moussavi v cộng s 2013 đ nghiên c u loại thu c trừ s u iazinon ra
kh i nƣớc nhiễm ằng c ch s ụng phƣơng ph p hấp phụ ằng than hoạt t nh c
ch a NH4Cl. Kết quả ch ra rằng t i đa c 97 5% iazinon 20 mg/L ị hấp phụ lên
than hoạt t nh c ch a NH4Cl [11].

T m lại phƣơng ph p hấp phụ ch l giải ph p ph n t ch v c lập c c h a
chất BVTV chƣa x l triệt đ sau đ vẫn phải p ụng c c c ng nghệ kh c đ
ph n h y th nh c c sản phẩm kh ng g y hại ra m i trƣờng.

<i><b>1.1.4.2. Phương pháp màng lọc </b></i>

Phƣơng ph p m ng lọc l phƣơng ph p ph n t ch c c phần t trong nƣớc qua
một lớp v ch ngăn m ng lọc nhờ l c t c ụng. L c t c ụng c th l chênh lệch
p suất ∆P điện thế ∆E n ng độ ung ịch ∆C nhiệt độ ∆T gi a 2 phía
c a lớp m ng lọc. Vật liệu chế tạo m ng lọc c th l polymer hoặc ceramic.

<b>Hình 1. 4. Mơ tả màng lọc </b>

Do phần lớn c c ho chất BVTV thƣờng l ạng t tan trong nƣớc v c k ch
thƣớc rất nh , do vậy đ loại đƣợc lƣợng ho chất BVTV trong m i trƣờng ằng
phƣơng ph p m ng lọc ngƣời ta thƣờng s ụng c c loại m ng c k ch thƣớc lỗ rất
nh nhƣ m ng lọc nano Nanofiltration - NF hoặc thẩm thấu ngƣợc Reverse

Osmosis - RO). Cho đến nay đ c nhiều c ng tr nh nghiên c u s ụng phƣơng
ph p m ng lọc đ x l ho chất BVTV tiêu i u nhƣ:

Dòng hỗn
hợp đầu vào

Dung dịch
sau màng lọc

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

Plakas v cộng s đ nghiên c u loại thu c trừ s u ra kh i nƣớc ằng
phƣơng ph p lọc NF và RO. Nghiên c u ngo i việc ch ra khả năng loại thu c
trừ s u ằng phƣơng ph p m ng c n đƣa ra c c yếu t ảnh hƣởng tới khả năng loại
thu c trừ s u c a phƣơng ph p: vật liệu cấu tạo c a m ng k ch thƣớc lỗ m ng
khả năng kh mu i c a m ng [12].

Mehta v cộng s đ nghiên c u s ụng m ng RO đ loại 2 loại thu c
trừ s u thuộc họ phenyl l iuron v isoproturon. Kết quả nghiên c u cho thấy rằng
c tới hơn 95 thu c trừ s u ị loại ra kh i nƣớc thải n ng nghiệp. Nghiên c u
c ng ch ra rằng c c axit h u cơ c trong nƣớc kh ng c ảnh hƣởng nhiều tới việc
loại hai loại thu c trừ s u [13].

Kosutic v cộng s đ nghiên c u loại Asen v thu c trừ s u ra kh i nƣớc
u ng ằng c ch s ụng m ng lọc NF. Nghiên c u đ ch ra rằng khả năng loại
thu c trừ s u v anion asen ra kh i nƣớc c a m ng lọc NF l tƣơng đ i cao. Ngoài
ra, t c giả c n tiến h nh so s nh hiệu quả c a m ng lọc NF với m ng RO kết quả
cho thấy rằng việc s ụng m ng lọc NF gi p giảm đƣợc năng lƣơng tiêu thụ v chi
ph năng lƣợng so với khi s ụng m ng lọc RO [14].

Tuy nhiên, c ng gi ng nhƣ phƣơng ph p hấp phụ qu tr nh m ng lọc c ng ch
ph n t ch v c lập c c h a chất BVTV ch chƣa x l triệt đ sau đ vẫn phải p

ụng c c c ng nghệ kh c đ ph n h y th nh c c sản phẩm kh ng g y hại.

<i><b>1.1.4.3. Phương pháp sinh học </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

rằng ch cần thời gian lƣu trong hệ hiếu kh l 24 giờ sau đ chuy n qua hệ kị kh 12
giờ l c th thấy đƣợc khả năng loại thu c trừ s u c a hệ kết hợp [15].

Nhƣợc đi m c a phƣơng ph p n y l phải t m ra đƣợc ch ng VSV th ch hợp
đ ph n h y c c h a chất BVTV v hầu hết c c h a chất BVTV l ―độc t ‖ đ i với
các VSV o đ đ y vẫn đang v sẽ l một hƣớng nghiên c u mới.

<i><b>1.1.4.4. Phương pháp Oxy hóa nâng cao </b></i>

Phƣơng ph p oxy h a n ng cao vance Oxi ation Process – AOP) là
phƣơng ph p s ụng g c t o hy roxyl OH c t nh oxy h a c c mạnh Thế oxy
h a kh E = 2 7 V/ESH đ oxy h a c c chất nhiễm ở nhiệt độ v p suất m i
trƣờng. Tuy thời gian t n tại c a c c g c OH l rất ng n c 10-9

giây nhƣng c c
g c OH c th oxy h a c c chất h u cơ với hằng s t c độ phản ng rất lớn từ 106

đến 109

L.mol-1.s-1 [16 . Qu tr nh oxy h a c c hợp chất h u cơ RH hay PhX cơ
kim loại v chất v cơ c th đƣợc th c hiện ởi 3 cơ chế sau [17]:

i) T ch 1 nguyên t hy ro đề hy ro h a :

OH + RH → R + H2O (1)

ii) Phản ng cộng ở liên kết chƣa no hy roxylation :
OH + PhX → HOPhX 2
iii) Trao đổi electron oxy h a - kh :

OH + RH → RH+°

+ HO- (3)
OH + RX → RXOH°

→ ROH+° + X- (4)

Hiện nay c c qu tr nh OP đƣợc xem nhƣ l nh m c c phƣơng ph p x l rất
hiệu quả c c chất nhiễm h u cơ ền POPs - Persistant Organic Pollutants kh
hoặc kh ng ị ph n h y sinh học trong nƣớc th nh CO2, H2O v c c chất h u cơ

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

<b> Hình 1. 5. Các quá tr nh ch nh tạo ra gốc OH trong AOP 21] </b>
<b>1.1.5. Thuốc diệt cỏ Glyphosate </b>

<i><b>1.1.5.1. Đặc điểm, công dụng, độc tính của Glyphosate </b></i>

Glyphosate được biết đến với các tên gọi như: N-(phosphonomethyl)glycine
ahy 2-[(phosphonomethyl)amino] axit axetic, có cơng thức hóa học C3H8NO5P,

thuộc nhóm lân hữu cơ. Đ y là một loại thuốc trừ cỏ có tác dụng ngăn cản sự
phát triển của cây trồng thông qua sự can thiệp với việc sản xuất các axit amin
thơm thiết yếu bằng cách ức chế enzym enolpyruvylshikimate phosphate synthase
EPSPS đ y l loại enzyme tham gia vào quá trình tổng hợp các axit amin thơm,
vitamin, protein cùng nhiều qu tr nh trao đổi thứ cấp của cây.

<b>Hình 1.6. Cấu trúc phân tử Glyphosate </b>

O3/UV
Oxy h a UV

Oxydation UV

H2O2 / Fe2+
Fenton

Oxy h a

điện h a
OH°

TiO2 /UV/O2
X c t c quang ị th

H2O2 / UV
Quang h a

UV/Fe2+/H2O2
X c t c quang đ ng

th

</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

Glyphosate là thu c trừ c có phổ t c động rộng, diệt trừ đƣợc hầu hết các lọai c
đa niên v c h ng niên. Đặc biệt thu c có hiệu quả cao v k o i đ i với một s
lọai c khó trừ nhƣ c tranh, c m c c , lau sậy, c ng. Glyphosate c t c động lƣu
dẫn, có th xâm nhập vào bên trong thân qua bộ lá và các phần xanh c a cây c r i
di chuy n đến tất cả các bộ phận c a cây (k cả rễ và thân ngầm) nên diệt c rất triệt

đ và h u hiệu trong việc ngăn cản c mọc trở lại. Glyphosate thuộc nh m độc III,
độ độc với ngƣời s dụng thấp hơn so với các loại thu c trừ c hoạt chất
Gramaxone nh m độc II), LD50= 4.900 mg/kg.

Glyphosate đ đƣợc Tổ ch c Nghiên c u Ung thƣ qu c tế (IARC) thuộc WHO
cảnh báo ở cấp độ 2A về khả năng g y ung thƣ trong o c o tổng hợp đầu năm
2015.

Tháng 3/2015, tại chi nhánh c a IARC ở Lyon (Pháp), 17 chuyên gia từ 11
nƣớc kh c nhau đ c ng họp mặt v đƣa ra lời cảnh báo về khả năng g y ung thƣ
c a 5 hóa chất BVTV, bao g m tetrachlorvinphos, parathion, malathion, diazinon
v glyphosate. Trong đ glyphosate đƣợc xếp vào nh m ―c khả năng g y ung thƣ‖
(nhóm 2A). Nghiên c u cho thấy glyphosate sau khi đƣợc phun, sẽ t n ƣ trong
kh ng kh nƣớc, th c phẩm và có th đƣợc cơ th con ngƣời hấp thụ thông qua các
VSV trong đƣờng ruột.

</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

Theo báo cáo này, các thí nghiệm sơ ộ đ ch ra s phá h y nhanh chóng
DNA và nhiễm s c th trên tế o động vật c a glyphosate thông qua q trình oxy
hóa. M c độ g y ung thƣ c a Glyphosate đƣợc nghiên c u k lƣ ng trên từng cá
th động vật tiêu bi u đƣợc lấy làm thí nghiệm: nguy cơ g y c c ệnh ung thƣ lạ
trên chuột đ c nhƣ ung thƣ i u mô ng thận ung thƣ gan ạng hiếm hoặc u các
ti u đảo nội tiết c a tuyến tụy và khả năng th c đẩy s phát tri n c a dòng tế bào
T47D (một dòng tế o ung thƣ v phụ thuộc estrogen th ng qua t c động lên thụ
th estrogen [22].

Tại Ch u Âu một s nƣớc nhƣ H Lan Thụy Đi n c ng Ph p đ mạnh mẽ
<b>ch ng lại việc t i cấp ph p s ụng thu c iệt c ch a Glyphosate. Argentina, Sri </b>
<b>Lanka, Colombia sau khi có thơng báo về khả năng gây ung thƣ c a Glyphosate và </b>
các ẫn ch ng ệnh tật tại địa phƣơng kèm theo các gánh nặng từ việc gia tăng tỷ lệ
ung thƣ, các qu c gia này c ng tiến hành cấm hoàn toàn hóa chất BVTV hay các

<b>sản phẩm có ch a Glyphosate. </b>

Tại Việt Nam th ng 4 năm 2012 Viện Paster Nha Trang công b kết quả hai
mẫu đất và nƣớc có ch a Glyphosate với n ng độ cao hơn m c cho phép khiến 4
ngƣời t vong v hơn 50 ngƣời dân ở thôn Làng Riềng x Sơn K Quảng Ngãi bị
mờ m t, tê chân tay.

<i><b>1.1.5.2. Các phương pháp xử lý Glyphosate trong nước </b></i>

Cho đến nay, trên thế giới đ có một s cơng trình nghiên c u x lý
Glyphosate trong nƣớc tiêu i u nhƣ:

Năm 2007 Chen Shifu v cộng s [23] đ nghiên c u s loại b Glyphosate
trong nƣớc bởi XTQ TiO2. Kết quả cho thấy rằng lƣợng chất XTQ t i ƣu đƣợc s

dụng là 6,0 g/l và hiệu quả x lý glyphosate tăng lên theo thời gian chiếu sáng. Với
việc bổ sung Fe3+, Cu2+, H2O2, s phân h y xúc tác c a Glyphosate đƣợc đẩy nhanh.

</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

ch ra rằng ƣới t c ụng c a c c g c OH● trong qu tr nh Fenton điện h a cộng
với x c t c Mn2+_{hợp chất Glyphosate ị c t mạch ho n to n.}

PTPƢ: Fe2+

+ 2H2O2 → Fe3+ + OH- + OH
●

Manassero vàcộng s đ nghiên c u x l Glyphosate trong nƣớc bằng quá
trình H2O2/UVC và kết quả cho thấy s kết hợp c a H2O2 và b c xạ UV có th là

một s l a chọn phù hợp đ giảm n ng độ glyphosate tới giới hạn chấp nhận đƣợc

với n ng độ an đầu c a glyphosate và H2O2 là 0,30 mM và 2,20 mM và cƣờng độ

b c xạ đầu vào là 40W [24].

Năm 2012 Rongwu v cộng s [25] đ nghiên c u tiền x l nƣớc thải ch a
Glyphosate v ng ụng kĩ thuật c a n ằng c ch so s nh 3 qu tr nh oxy h a n ng
cao: tuy n nổi điện h a Fenton và Fenton điện h a. Kết quả cho thấy ch c tiền x
l nƣớc thải ằng phƣơng ph p Fenton c th đ p ng đƣợc tiêu chuẩn.

Neto v n ra e nghiên c u ảnh hƣởng c a pH n ng độ v ung ịch điện
phân trong quá trình oxy h a điện h a thu c iệt c Glyphosate với điện c c anot l
RuO2 và IrO2. C c hợp chất oxy h a c ảnh hƣởng rất lớn trong qu tr nh x l

thu c iệt c Glyphosate v ung ịch điện ph n Ti/Ir0.30Sn0.70O2 l hiệu quả nhất

trong q trình oxy hóa Glyphosate. Trong điều kiện pH thấp v m i trƣờng c clo
mật độ ng 30 m.cm-2_{sau 4 giờ điện ph n thu c iệt c Glyphosate ị loại gần}

nhƣ ho n to n [26].

<b>1.2. Phƣơng pháp Fenton iện hóa </b>

<b>1.2.1. Nguyên lý, cơ chế của phƣơng pháp Fenton iện hóa </b>

Fenton điện hóa là q trình AOP trong đ g c OH● đƣợc sinh ra từ phản ng
Fenton nhƣng c c chất phản ng c a phản ng Fenton kh ng đƣợc đƣa v o tr c
tiếp m đƣợc sinh ra nhờ các phản ng oxy hóa kh bằng ng điện trên c c điện
c c, có khả năng oxy h a c c hợp chất h u cơ kh ph n h y.

<i>Cơ chế: </i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

phản ng từ đầu m đƣợc sinh ra ở cat t ằng s kh 2 electron c a ph n t oxy
theo PTPƢ 6 .

Fe2+ + 2H2O2 → Fe3+ + OH- + OH
●

(5)
O2 + 2H+ +2e → H2O2 (6)

O2 cung cấp cho PTPƢ 6 một phần đƣợc đƣa v o hệ phản ng ằng c ch sục

kh tr c tiếp hoặc sục kh ng kh đến m c o h a một phần đƣợc sinh ra trên anot
ằng qu tr nh oxi h a ph n t H2O theo PTPƢ 7 :

2H2O - 4e → O2 + 4H+ (7)

Ion Fe2+ ng cho PTPƢ 6 đƣợc đƣa v o hệ phản ng từ đầu nhƣng ch cần
một lƣợng nh v sau đ in Fe3+

sinh ra ở phản ng trên lại ị kh trên catot theo
PTPƢ 8 đ t i sinh in Fe2+

.

Fe3++e → Fe2+ (8)

Các phản ng trong quá trình Fenton điện h a đƣợc liên tục tiếp iễn nhờ c c
qu tr nh điện c c xảy ra nhƣ đ m tả trên.

<b>Hình 1.8. Cơ chế quá tr nh Fenton iện hóa </b>
<b>1.2.2. Đặc iểm của phƣơng pháp Fenton iện hóa </b>

H2O2 và Fe2+ đƣợc tạo ra ngay trong ung ịch cần x l nên giảm đƣợc lƣợng

h a chất s ụng so với phản ng Fenton truyền th ng. C c phản ng điện h a cho
ph p ki m so t phản ng Fenton tr nh t ch tụ Fe3+

</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

Dễ ng kết hợp với c c qu tr nh kh c nhƣ qu tr nh hấp phụ qu tr nh sinh
học

Lƣợng ion s t đƣa v o an đầu nh xấp x n ng độ ion s t trong nƣớc t
nhiên o đ khi x l nƣớc t nhiên ị nhiễm sẽ kh ng cần phải đƣa ion s t v o
an đầu v nƣớc sau x l c th xả tr c tiếp ra t nhiên m kh ng cần qu tr nh x
l cation kim loại.

<b>1.2.3. Ứng dụng của fenton iện hóa trong xử l nƣớc </b>

Với nh ng ƣu đi m c a phƣơng ph p fenton trong x lý chất thải nên chúng ta
đ c một s nghiên c u ng dụng fenton điện hóa trong x l nƣớc thải nhƣ:

Skoumal và các cộng s nghiên c u x lý chất diệt khuẩn chloroxylenol bằng
Fenton điện hóa. Từ nh ng hợp chất h u cơ c v ng thơm: 2
6-dimethylhydroquinone; 2,6-dimethyl-p-benzoquinone và
3,5-dimethyl-2-hydroxy-p-benzoquinone, quá trình fenton đ ị bẻ mạch thành nh ng axit carboxylic có mạch
đơn giản nhƣ: maleic malonic pyruvic, acetic and oxalic [27].

Liu và cộng s đ x l nƣớc ô nhiễm thu c kháng sinh tetracycline bằng quá
tr nh Fenton điện h a v điện-quang Fenton s dụng catot bằng than chì-Fe3O4 và

kết quả thu đƣợc cho thấy hiệu suất x lý giảm dần khi s dụng điện-quang Fenton,
Fenton điện hóa và chiếu xạ UV [28].

Zhou và cộng s s dụng một hệ th ng Fenton điện h a đơn giản với anot
bằng phớt cacbon biến t nh đ x l đƣợc 78 p-nitrophenol trong nƣớc. Hay mới
đ y Pajootan v cộng s [44] đ ng dụng qu tr nh Fenton điện hóa liên tục s
dụng catot bằng nanotube cacbon nhiều lớp đ loại b đƣợc 50 mg L một s chất
m u trong nƣớc thải [29].

Nguyễn Thị Lê Hiền và cộng s ở chi nhánh Hà Nội c a Viện dầu khí Việt
Nam – TT ng dụng và chuy n giao công nghệ đ nghiên c u ng dụng các loại
điện c c khác nhau, từ c c điện c c cổ đi n nhƣ Graphit tới c c điện c c hiện đại
nhƣ SnO2 – Sb2O5 Ti, ôxit ph c hợp, composit polypyrrol oxit trong các phản ng

</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

nâng cao hiệu quả x lí các tác giả đ nghiên c u ph i hợp với phƣơng ph p s
dụng hóa chất Fenton điện hóa) [30-33].

Đo n Tuấn Linh [34] đ tiến h nh th c hiện đề t i nghiên c u ―Nghiên c u
thu c iệt c Glyphosate trong nƣớc ằng phƣơng ph p Fenton điện h a‖. Tác giả
đ nghiên c u ảnh hƣởng c a một s yếu t nhƣ cƣờng độ ng điện, pH, n ng độ
xúc tác, n ng độ an đầu c a Glyphosate tới hiệu quả khống hóa Glyphosate v
t m đƣợc điều kiện t i ƣu cho qu tr nh x lý Glyphosate bằng phƣơng pháp fenton
điện hóa. Ở điều kiện t i ƣu pH = 3 n ng độ xúc tác Fe2+

= 0,1 mmol/L, I = 0,5A),
sau 40 ph t điện phân, khoảng 85% Glyphosate ở n ng độ an đầu 33 8 mg/L đ bị
loại b .

<b>1.3. Phƣơng pháp sinh học- màng MBR </b>

Công nghệ MBR là công nghệ x lý nƣớc nƣớc thải bằng phƣơng ph p vi
sinh kết hợp với lọc màng. MBR là viết t t cụm từ Membrance Bio Reator (B lọc
sinh học bằng màng).

Công nghệ MBR là công nghệ mới, x l nƣớc thải kết hợp dùng màng với hệ
th ng b sinh học th động thơng qua quy trình vận hành b SBR sục khí và cơng
nghệ dịng chảy gi n đoạn.

<b>1.3.1. Nguy n l của phƣơng pháp MBR </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

Cơ chế hoạt động c a VSV trong công nghệ MBR c ng tƣơng t nhƣ n
hoạt t nh hiếu kh nhƣng thay v t ch n sinh học bằng cơng nghệ l ng thì cơng
nghệ MBR lại tách bằng màng lọc.

<b>Hình 1.9. Cơ chế lọc màng </b>

VSV , chất ơ nhiễm, bùn hồn toàn bị gi lại tại bề mặt m ng. Đ ng thời ch
c nƣớc sạch mới qua đƣợc màng. Phần nƣớc trong đƣợc ơm h t ra ngo i phần
bùn nằm lại trong b v định k tháo về b ch a bùn.

<b>Hình 1.10. Cơ chế rửa ngƣợc </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

M y thổi khí ngo i cung cấp kh cho vi sinh hoạt động còn làm nhiệm vụ thổi
ung c c m ng n y đ hạn chế ị nghẹt màng.

<b>1.3.2. Ƣu v nhƣợc iểm của phƣơng pháp </b>

<i><b>* Ưu điểm </b></i>

Với k ch thƣớc lỗ m ng l 0 3 µm m ng MBR c th t ch c c chất r n lơ

l ng hạt keo vi khuẩn một s virus v c c ph n t h u cơ k ch thƣớc lớn. Do đ
quá trình màng MBR kh ng cần phải x y thêm l ng n sinh học v kh
tr ng ph a sau tiết kiệm iện t ch sinh học giảm đƣợc chi ph x y ng v thiết
ị giảm chi ph vận h nh v giảm đƣợc iện t ch x y ng c th ng cho mục
đ ch khác [35].

Thời gian lƣu nƣớc ng n 2.5 - 5 giờ so với c ng nghệ n hoạt t nh th ng
thƣờng > 6 giờ giảm iện t ch đất cần thiết nhất l đ i với c c khu v c ệnh viện
kh ch sạn c c cao c văn ph ng v c c c ng tr nh cải tạo n ng cấp kh ng c iện
t ch đất tr .

N ng độ vi sinh (MLSS) trong cao v thời gian lƣu n Sludge Retetion
<i><b>Time-SRT i nên kh i lƣợng n ƣ sinh ra t giảm chi ph x l thải n. </b></i>

Chất lƣợng nƣớc sau x l lu n lu n đƣợc đảm ảo t t nhất m kh ng cần
quan t m trong nƣớc đầu ra c ch a n hoạt t nh lơ l ng c c vi khuẩn g y ệnh v
<i><b>ki m so t chlorine ƣ. </b></i>

Nƣớc sau x l m ng MBR c lƣợng chất r n rất thấp < 5mg/l BOD5 v
COD thấp o đ nƣớc thải c th đƣợc s ụng cho c c mục đ ch kh c nhau nhƣ
<i><b>giải nhiệt tƣới c y hoặc r a đƣờng.... </b></i>

Qu tr nh vận h nh đơn giản v ễ ng hơn so với qu tr nh th ng thƣờng.
MBR c th điều ch nh ho n to n t động trong qu tr nh vận h nh kh ng cần phải
đo ch s SVI h ng ng y đ y l ch s rất quan trọng đ i với qu tr nh th ng
<i><b>thƣờng t t n nh n c ng vận h nh. </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37>

<i><b>- Kinh ph đầu tƣ lớn m ng phải nhập ngoại. </b></i>

- Hiện tƣợng t t c m ng ẫn đến tăng trở l c v p suất thấm qua m ng o đ

l m giảm t c độ lọc theo thời gian vận h nh.

- M ng đƣợc chế tạo rất ền tuy nhiên vẫn c th ị r ch đ t khi đ chất lƣợng
nƣớc đầu ra sẽ ị ảnh hƣởng rất nhiều.

Mặc vậy với nh ng ƣu đi m vƣợt trội trên th c ng nghệ MBR đang đƣợc
ph t tri n mạnh trên thế giới v tại Việt Nam. Đặc iệt MBR đƣợc p ụng x l
nƣớc thải cho c c kh ch sạn lớn khu đ thị tập trung ệnh viện khu thƣơng
mại .tại c c th nh ph lớn hoặc x l nƣớc thải đ i h i tải trọng h u cơ v hiệu
suất x l cao đ tiết kiệm iện t ch x y ng c ng nhƣ khả năng chịu s iến đổi
<i><b>tải trọng nhiễm h u cơ vƣợt trội. </b></i>

<b>1.3.3. Ứng dụng công nghệ MBR trong xử l nƣớc </b>

<i><b>a) Trên thế giới </b></i>

Năm 2006 J. Ra jenovic v c c cộng s đ tiến hành nghiên c u x lý các
thành phần dƣợc phẩm trong nƣớc thải bằng mô hình MBR trong phịng thí nghiệm.
Các thành phần c trong ƣợc phẩm nhƣ: gemfi rozil ezafi rate ofloxacin sau
khi qua m h nh MBR đ đƣợc x lý hiệu quả với hiệu suất cao (>80%) và n ng độ
đầu ra c a diclofenac, ketoprofen, ranitidine, gemfibrozil, bezafibrate, pravastatin
và ofloxacin ổn định hơn so với hệ th ng x lý thông thƣờng [36].

S. Gonzalez và các cộng s đ nghiên c u loại b các loại thu c trừ sâu có
tính axit (MCPP, MCPA, 2,4-D, 2,4-DP v entazone v ƣợc phẩm có tính axit
(diclofenac) bằng mơ hình MBR. Kết quả ch ra rằng MBR có khả năng x lý từ
44-85% tất cả các loại thu c trừ sâu và diclofenec trừ bentanone [37].

</div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

Diclofenac, Mefenamic acid, Naproxen. Sau mô hình th c nghiệm nghiên c u có
th thấy hiệu suất x l đạt hiệu quả cao (>70%) ngo i ƣợc phẩm Naproxen [38].

Với hệ MBR kị khí (AMBR) Y. Xu và các cộng s đ nghiên c u loại b các
hợp chất h u cơ vi lƣợng gây ô nhiễm tại các bãi chôn lấp rác thải. Trong nghiên
c u này, 17 loại thu c trừ sâu h u cơ ch a Clo (OCPs), 16 loại chất h u cơ v ng
thơm P Hs v 4-nonylphenol (4-NP đ đƣợc nghiên c u và kết quả ch ra rằng
hợp chất 4-NP bị loại b bởi MBR còn OCPs và PAHs ch yếu bị loại b bởi q
trình kị khí. Kết quả c n cho thấy 94% OCPs 77% 4-NPs v 59% P Hs đ đƣợc
x l [39].

Trong năm 2011 S. Xia v c c cộng s x lý para-chloronitrobenzene
(p-CNB trong nƣớc u ng s dụng MBR dạng sợi rỗng kết hợp với chất kh H2. Đầu

tiên p-CNB bị chuy n thành para-chloraniline (p-C N sau đ từ p-CAN bị chuy n
thành aniline và clo bị kh bởi chất kh là H2. T y v o lƣợng H2 cấp vào mà hiệu

quả x lý là khác nhau, trong thí nghiệm n y HFMBR đạt hiệu suất cao nhất là
98,2% [40].

<i><b>b) Trong nước </b></i>

Với c ng nghệ MBR tuy ra đời v ph t tri n từ l u nhƣng ở Việt Nam ch mới
ƣớc đầu đƣợc nghiên c u ng ụng trong một v i năm gần đ y v s lƣợng c c
c ng tr nh nghiên c u c ng kh ng nhiều. PGS.TS Nguyễn Phƣớc D n Trƣởng
Khoa M i trƣờng Trƣờng Đại học B ch khoa th nh ph H Chí Minh, vừa thành
cơng trong nghiên c u dùng b sinh học màng vi lọc MBR đ x l nitơ amoniac
trong nƣớc thải bệnh viện. Đƣợc biết, hiệu suất c a việc lọc nitơ v amoniac theo
<i><b>phƣơng ph p n y lên đến 85%. </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39>

ng ẫn nƣớc composit VIGL FICO L ng H a Lạc nhằm nghiên c u khả năng
x l COD nitơ trong nƣớc thải sinh hoạt v khả năng t ch vi sinh n hoạt tính và

<i><b>vi sinh gây bệnh c trong nƣớc thải ra kh i n sau x l . </b></i>

Ngồi ra cịn có nghiên c u c a Th.S Ngơ Thị Bích Lập Trƣờng Đại học Thái
Nguyên về khả năng ng dụng công nghệ sinh học MBR đ x l nƣớc thải sinh
hoạt tại Hà Nội. Trong qu tr nh đ tri n khai nghiên c u trên mô hình quy mơ
phịng thí nghiệm quá trình XLNT bằng hệ th ng AO - MBR cho nƣớc thải sinh
hoạt với h m lƣợng h u cơ COD thấp, T-N cao. Hệ th ng x lý cho thấy hiệu quả
x lý chất h u cơ v Nitơ cao v ổn định dù không phải bổ sung thêm ngu n chất
h u cơ chất kiềm và các chất trợ keo tụ. Kết quả thí nghiệm cho thấy mơ hình cơng
nghệ AO-MBR thích hợp đ x l nƣớc thải c h m lƣợng chất h u cơ kh ng cao
đ p ng các tiêu chuẩn xả thải chặt chẽ về m i trƣờng ở Việt Nam. Kết quả đảm
bảo yêu cầu xả ra ngu n nƣớc mặt loại A QCVN 14: 2008/BTNMT c ng nhƣ mục
<i><b>đ ch t i s dụng nƣớc thải [41]. </b></i>

<i><b> Về ng ụng mới ch thấy một s c ng tr nh x l nƣớc thải tại khu ngh </b></i>
ƣ ng kh ch sạn ệnh viện trong miền Nam đ p ụng c ng nghệ MBR tuy
nhiên c ng nghệ n y o một s c ng ty chuyên cung cấp c c thiết ị nguyên chiếc
c a nƣớc ngo i l p đặt nên gi ch o n c c thiết ị c n rất cao chƣa ph hợp với
điều kiện ph t tri n kinh tế c a Việt Nam. Ở quy m lớn hơn mới ch t m thấy
n x l nƣớc thải bệnh viện điều ƣ ng và phục h i ch c năng Bộ Công Thƣơng
bằng công nghệ O&MBR o c ng ty m i trƣờng Ngọc Lân chế tạo đ x lý các
ch tiêu nhƣ BOD5, COD, NH3 Coliform đều đạt QCVN 08:2008/BTNMT loại A.

Ngồi ra, cơng nghệ này tiết kiệm điện năng iện tích xây d ng lên đến 50% so với
công nghệ truyền th ng. Ứng dụng công nghệ MBR x l nƣớc h ô nhiễm tại h
Bi n Bạch th nh ph Ninh B nh. Th ng 10/2011 Trung t m Tƣ vấn v C ng nghệ
m i trƣờng đ đƣa m đun x l nƣớc ô nhiễm vào l p đặt và vận hành th nghiệm
tại h Bi n Bạch, qua quá trình vận hành th nghiệm, lấy mẫu phân tích chất lƣợng
nƣớc đầu ra cho thấy, các ch tiêu nhƣ BOD5, COD, NH3 Coliform đều đạt QCVN

</div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40>

<b>1.4. Nhận xét chung </b>

Qua tổng quan tài liệu có th thấy rằng hóa chất BVTV đ v đang đƣợc s
dụng rộng rãi trong nơng nghiệp. Bên cạnh nh ng lợi ích mà nó mang lại thì việc
lạm dụng hóa chất BVTV c ng đ lại nh ng ảnh hƣởng tiêu c c tới s c kh e con
ngƣời v m i trƣờng xung quanh. Do đó, việc x lý các hóa chất BVTV nói chung,
thu c diệt c Glyphosate trong nƣớc nói riêng là th c s cần thiết. Các cơng trình
nghiên c u trƣớc đ y cho thấy phƣơng ph p oxy h a tiên tiến l phƣơng ph p c
khả năng x lý đƣợc một cách triệt đ các hóa chất BVTV. Tuy nhiên, trên th c tế,
các quá trình oxy hóa tiên tiến thƣờng khó ki m sốt các sản phẩm phụ (có khả
năng g y nhiễm th cấp) hoặc x l đƣợc triệt đ nhƣng t n kém hóa chất năng
lƣợng.

Liên quan đến đề tài c a luận văn c ng tr nh nghiên c u c a Đo n Tuấn Linh
[34 đ nghiên c u các yếu t ảnh hƣởng đến qu tr nh fenton điện hóa x lý
Glyphosate trong nƣớc v t m đƣợc điều kiện t i ƣu c a q trình. Tuy nhiên, cơng
tr nh n y chƣa đ nh gi đƣợc các sản phẩm phụ sinh ra trong quá trình phân h y
Glyphosate bằng fenton điện hóa và trong s 85% Glyphosate bị loại b , có bao
nhiêu % Glyphosate th c tế đ ị khống hóa (phân h y hồn tồn thành CO2, H2O

và H3PO4).

</div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

<b>CHƢƠNG II. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU </b>

<b>2.1. Đối tƣợng nghi n cứu </b>

Thu c diệt c glyphosate trong nƣớc: th c hiện trên mẫu giả (t pha) và trên
mẫu thật l nƣớc thải c a Công ty TNHH Việt Th ng (Thái Nguyên) chuyên sản
xuất hóa chất BVTV.

<b>2.2. Hóa chất, dụng cụ </b>
<b>2.2.1. Hóa chất </b>

Tất cả các hóa chất trong nghiên c u đều thuộc loại tinh khiết phân tích

<b>Bảng 2.1. Hóa chất sử dụng trong thực nghiệm </b>

+ Glyphosate, Aldrich, 96%,
+ Na2SO4, Merck, 99%,

+ FeSO4.7H2O, Merck, 99,5%,

+ H2SO4 đ Merck 98%

+ H2C2O4.2H2O Merck, 99,6%,,

+ KMnO4 Merck, 99,3%,

+ (NH4)6Mo7O24.4H2O Merck, 99%,

+ C8H5KO4 Merck, 99%,

+ Ninhydrin (C9H6O4, Merck, 99%),

+ Na2MoO4, Merck, 99%

+ NaOH (0.1N, Merck)

+ C6H5O7 Na3.2H2O (Merck , 99%),

+ C7H5O3Na, (Merck, 99.5%),

+ {Fe(CN)5NO}Na2.2H2O (Merck, 99,5%)

+ C2N3O3Cl2 Na.2H2O (Merck, 99.3%),

+ K2Cr2O7 (Merck, 99,8%),

+ Ag2SO4 (Merck, 99,7%),

+ HgSO4 (Merck, 98,5%),

+ C12 H8 N2.H2O (Merck, 99%),

+ Glycine (Merck, 99,7%),
+ Nƣớc tinh khiết 18 2 MΩ.cm2

ở 25ºC),

<b>Bảng 2.2. Bảng hóa chất dinh dƣỡng ni VSV </b>

+ Glucozo (Merck, 99,7%) + CaCl2 (Merck, 98%)

+ NaHCO3 (Merck, 99,7%) + MgCl2. 6 H2O (Merck, 99%)

+ NH4Cl (Merck, 99,8%) + C n 96 % (Sigma-Aldrich, 96%)

+ K2HPO4 (Merck, 99%) + Axit Acetic (Merck, 99,8%)

</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

<b>2.2.2. Dụng cụ </b>

 Máy khuấy từ gia nhiệt (AHYQ, model 85-2, Trung Qu c);

 Máy tr c quang GENESYSTM 10S UV-VIS spectrophotometer (Thermo
Scientific Inc., USA);

 Thiết bị phân tích TOC (Shimadzu TOC – VCPH Analyzer) c a hãng

Shimadzu, Nhật Bản;

 Cân phân tích c độ chính xác ± 0,0001g (OHAUS, USA) ;
 Bộ phá mẫu COD 8 vị trí FCO8, hãng Velp-Italia;

 M y đo pH (HANNA HI 991001),

 Máy nén khí cung cấp liên tục khơng khí nén vào dung dịch trong su t q
tr nh điện phân.

<b>2.3. Các hệ thiết bị th nghiệm </b>
<b>2.3.1. Hệ thí nghiệm fenton iện hóa</b>

Các thí nghiệm khảo s t đƣợc tiến h nh ƣới quy mơ phịng thí nghiệm với sơ
đ đƣợc th hiện nhƣ trong sơ đ hình 2.1.

1. C c th y tinh dung tích 250 ml
2. Con khuấy từ kích thƣớc 1cm
3. Điện c c catot

4. Điện c c anode
5. Ống sục khí th y tinh

6. Bộ làm sạch khí

7. Ngu n điện một chiều

<b>Hình 2.1. Sơ ồ hệ Fenton iện hóa trong phịng thí nghiệm </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43>

<i>b) Điện cực: </i>

 Catot: là tấm vải Cac on k ch thƣớc 12 cm x 5 cm (hình 2.2). Đ y l loại
điện c c rẻ tiền, dễ kiếm, cho phép kh O2 thành H2O2với hiệu suất cao và dễ
dàng ng dụng cho các hệ điện hóa lớn hơn.

<b>Hình 2.2. Điện cực âm </b>

 Anot: là tấm lƣới Platin k ch thƣớc 9 cm x 5 cm (hình 2.3).

<b>Hình 2.3. Điện cực dƣơng </b>

C c âm và c c ƣơng đƣợc l p đặt song song với nhau và n i liền với
c c đầu ra điện m v điện ƣơng c a ngu n một chiều VSP4030 (B & K
Precision, CA, M ) (Hình 2.4).

</div>
<span class='text_page_counter'>(44)</span><div class='page_container' data-page=44>

Th tích làm việc c a b điện phân là 250 ml. Dung dịch điện ph n đƣợc pha
bao g m các hoá chất: Na2SO4, FeSO4.7H2O, Glyphosate. Chất điện ly Na2SO4

đƣợc thêm vào dung dịch với n ng độ 0 05 M đ tăng độ dẫn điện cho dung dịch.
pH c a dung dịch đƣợc điều ch nh bằng cách thêm axit H2SO4 đặc. Dung dịch đƣợc

khuấy từ và sục khí liên tục trong quá tr nh điện phân nhằm đảm bảo cung cấp liên
tục và khuếch t n đều oxy vào dung dịch trong su t quá trình x lý diễn ra.

<b>2.3.2. Hệ th nghiệm MBR</b>

<i><b>Hệ thí nghiệm MBR đƣợc thiết kế l p đặt theo sơ đ sau: </b></i>

<b>Hình 2.5. Sơ ồ hệ thí nghiệm MBR sử dụng trong nghiên cứu </b>

Dung dịch cần x lý và bùn hoạt t nh đƣợc ch a trong b MBR ƣới tác dụng
c a hệ VSV hiếu khí có trong bùn hoạt t nh v kh ng kh đƣợc sục liên tục bởi máy
thổi khí, theo thời gian, các chất ơ nhiễm h u cơ ị phân h y thành CO2, H2O và

</div>
<span class='text_page_counter'>(45)</span><div class='page_container' data-page=45>

tác dụng đo v hi n thị lƣu lƣợng dòng vào, ra b MBR. Van áp kế đo v hiện thị áp
suất trong đƣờng ng. Việc điều khi n đ ng ng t c c van ơm chất l ng, máy thổi
kh đƣợc th c hiện bởi t điều khi n PCL.

Dƣới đ y l đặc đi m, cấu tạo c a một s bộ phận chính c a hệ MBR:

<b>a) Bể MBR: làm bằng vật liệu th y tinh h u cơ trong su t, hình hộp ch nhật, có </b>

k ch thƣớc: Dài x Rộng x Cao = 35cm x 20cm x 45cm. Th tích hiệu dụng c a b là
18L (hình 2.6a).

(a) (a)

<b>Hình 2.6. Hình ảnh hệ thí nghiệm MBR (a) và modun màng (b) s dụng trong </b>

nghiên c u này

<b>b) Modun màng: </b>

Màng vi lọc (Microfiltration - MF) làm bằng vật liệu polyetylen, loại sợi rỗng
c đƣờng kính lỗ 0,3µm, chịu đƣợc áp l c 10-30 kpa, l c kéo dãn: 120,000 kpa.
Tổng diện tích bề mặt c a modun màng là 0,2 m2 (hình 2.6b).

<b> 2.4. Nội dung v phƣơng pháp tiến h nh </b>

<b>2.4.1. Đánh giá khả năng tiền xử l Glyphosate bằng fenton iện hóa </b>

Đ nh gi khả năng tiền x l Glyphosate trong nƣớc bằng phƣơng ph p fenton
điện h a trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên c u trƣớc đ c a tác giả Đo n Tuấn
Linh [34], cụ th tiến h nh nhƣ sau:

+ Chuẩn bị dung dịch phản ng : n ng độ Glyphosate an đầu = 0,1 mM, n ng
độ xúc tác Fe2+

</div>
<span class='text_page_counter'>(46)</span><div class='page_container' data-page=46>

Chất điện ly Na2SO4 đƣợc thêm vào dung dịch với n ng độ 0 05 M đ tăng độ dẫn

điện cho dung dịch. Gi nhiệt độ c a hệ ở 25°C (nhiệt độ ph ng . Đ y l nh ng
điều kiện t i ƣu c a qu tr nh Fenton điện hóa kế thừa từ kết quả nghiên c u c a tác
giả Đo n Tuấn Linh [34].

+ Dung dịch đƣợc khuấy từ và sục khí liên tục, sau 30 phút ổn định, tiến hành
điện phân với cƣờng độ ng điện I = 0 5 . Trong qu tr nh điện phân, không khí
lu n lu n đƣợc sục vào dung dịch nhằm đảm bảo cung cấp đ oxy cho hệ phản ng.

+ Các mẫu đƣợc lấy tại các thời đi m trƣớc v khi điện phân 5, 10, 15, 20, 30
và 40 phút. Tiến hành phân tích tổng cacbon h u cơ TOC c a các mẫu đ đ nh gi
khả năng kho ng h a Glyphosate. Tiến hành phân tích n ng độ Glyphosate còn lại
trong dung dịch c a các mẫu trên đ đ nh gi khả năng loại b Glyphosate.

+ Trên cơ sở các giá trị TOC và n ng độ Glyphosate còn lại trong dung dịch
tại các thời đi m khác nhau, bi u diễn trên c ng 1 đ thị, từ đ đ nh gi hiệu quả x
l Glyphosate v lƣợng sản phẩm phụ (các chất h u cơ mạch ng n) sinh ra. Kh i
lƣợng sản phẩm phụ sinh ra tại mỗi thời đi m đƣợc x c định thông qua s chênh
lệch gi a giá trị TOC (mgC/L) và n ng độ Glyphosate quy đổi ra mgC/L).

- Hiệu quả khống hóa glyphosate bằng fenton điện h a đƣợc đ nh gi th ng
qua giá trị hiệu suất khống hóa HMin (%) :

Trong đ : TOCt :là n ng độ TOC (mg/L) c a dung dịch tại thời đi m t,

TOC0 : là n ng độ TOC (mg/L) c a dung dịch trƣớc khi điện phân.

- Hiệu quả loại b glyphosate bằng fenton điện h a đƣợc đ nh gi th ng qua
giá trị hiệu suất HRem (%) :

Trong đ : Ct :là n ng độ Glyphosate (mg/L) còn lại trong dung dịch tại thời đi m t,

</div>
<span class='text_page_counter'>(47)</span><div class='page_container' data-page=47>

<b>2.4.2. Nghi n cứu các yếu tố ảnh hƣởng ến quá tr nh sinh học- màng MBR </b>

Theo các kết quả nghiên c u c a Lan và công s [42], Manassero và cộng s
[43], qu tr nh fenton điện hóa sẽ bẻ mạch các phân t Glyphosate và tạo ra chất
h u cơ ng n mạch, dễ phân h y sinh học l Glycine. Do đ đ nghiên c u các yếu
t ảnh hƣởng nhằm t i ƣu h a quá trình x lý th cấp Glyphosate sau khi đ tiền
x lý bằng phƣơng ph p fenton điện hóa) bằng hệ MBR đề tài nghiên c u s dụng
dung dịch Glycine làm dung dịch đầu vào c a hệ MBR. Tuy nhiên, dung dịch đầu
v o n y c h m lƣợng inh ƣ ng thấp o đ đ duy trì s s ng c a VSV cần phải
bổ sung thêm ngu n inh ƣ ng đ đảm bảo cho hệ MBR có COD đạt khoảng 1700
mg/L nhƣ trong bảng 2.3.

<b>Bảng 2.3. Bảng pha chất dinh dƣỡng nuôi vi sinh (t nh cho 15 L ung dịch) </b>

STT Tên hóa chất Kh i lƣợng

1 Glyxin 1,50 (g)

2 Glucozo 21,0 (g)

3 NaHCO3 27,0 (g)

4 NH4Cl 4,69 (g)

5 K2HPO4 1,24 (g)

6 FeSO4.7H2O 0,03 (g)

7 CaCl2 0.30 (g)

8 MgCl2. 6 H2O 0.03 (g)

9 C n 96 % 5.25 (ml)

Bùn hoạt tính s dụng trong hệ MBR đƣợc lấy từ hệ th ng x l nƣớc thải c a
nhà máy bia Hà Nội. Bùn thải đƣợc ni trong phịng thí nghiệm trong khoảng
tháng 6 (hàng ngày bổ sung inh ƣ ng nu i VSV nhƣ trong ảng 2.3 ở trên nhƣng
khơng có Glycine) đ n ng độ bùn hoạt tính MLSS đạt m c 7.900 – 8.900 mg/L.

</div>
<span class='text_page_counter'>(48)</span><div class='page_container' data-page=48>

Vì trong thành phần inh ƣ ng bổ sung cho hệ MBR c 1 lƣợng đ ng k
NH4+ c ng l th nh phần ô nhiễm cần phải x lý xu ng ƣới m c quy chuản cho

ph p o đ trong c c th nghiệm về MBR, bên cạnh đ nh gi hiệu quả x lý COD,
đề t i c n đ nh gi hiệu quả x lý NH4+.

<i><b>2.4.2.1. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý chất ơ nhiễm </b></i>

Các VSV trong hệ MBR là VSV hiếu kh o đ h m lƣợng Oxy cung cấp cho
hệ có ảnh hƣởng nhiều đến hiệu quả x lý c a hệ, hay nói cách khác chế độ sục khí
có ảnh hƣởng nhiều đến hiệu quả hoạt động c a hệ MBR.

Đ nghiên c u s ảnh hƣởng c a chế độ sục lên khả năng x lý chất ô nhiễm
c a hệ MBR, các thí nghiệm đƣợc tiến hành nhƣ sau:

- Chuẩn bị dung dịch đầu vào cần x lý, th tích 15 L và bùn hoạt tính có
MLSS = 7.900 – 8.900 mg/L đƣợc đƣa v o MBR. Ba chế độ sục/ngƣng sục khí
khác nhau đƣợc nghiên c u là: 50/70; 60/60; 70/50

- Mẫu đƣợc lấy tại các thời đi m khác nhau trong quá trình x lý với chu kì là
24h và tiến hành phân tích COD, NH4+ c a các mẫu theo c c phƣơng ph p ph n t ch

trình bày trong mục 2.5.

- Trên cơ sở hiệu quả x lý COD, NH4+, l a chọn chế độ sục khí phù hợp và

áp dụng cho các thí nghiệm kế tiếp.

<i><b>2.4.2.2. Ảnh hưởng của tải trọng hữu cơ đầu vào đến hiệu suất xử lý chất ô </b></i>

<i><b>nhiễm </b></i>

Đ nghiên c u s ảnh hƣởng c a tải trọng h u cơ lên khả năng x lý chất ô

nhiễm c a hệ MBR, tiến hành thí nghiệm nhƣ sau:

- Bùn hoạt tính có MLSS = 7.900 – 8.900 mg/L đƣợc đƣa v o MBR. Đ
thay đổi tải trọng h u cơ th tích dung dịch đầu vào cần x l đƣa v o MBR lần
lƣợt là: 6 3L; 5 4L; 4 5L v 3 6L tƣơng ng với tải trọng 1-1,1 kgCOD/m3/ngày và
0,065-0,075 kgNH4+/m3/ngày; 0,86-0,96 kgCOD/m3/ngày và 0,059-0,065

</div>
<span class='text_page_counter'>(49)</span><div class='page_container' data-page=49>

0,3-0,43 kgCOD/m3/ngày và 0,02-0,035 kgNH4+/m3/ngày. Áp dụng chế độ sục/ngƣng

sục khí là chế độ t i ƣu đ l a chọn đƣợc ở thí nghiệm trên.

- Mẫu đƣợc lấy tại các thời đi m khác nhau trong quá trình x lý với chu kì là
24h và tiến hành phân tích COD, NH4+ c a các mẫu.

- Trên cơ sở hiệu quả x lý COD, NH4+, l a chọn tải trọng h u cơ ph hợp áp

dụng cho các thí nghiệm kế tiếp.

<i><b>2.4.2.3. Khảo sát chế độ tắc nghẽn màng </b></i>

Đ nghiên c u hiện tƣợng t c nghẽn màng trong hệ MBR ta tiến hành thí
nghiệm ở c c điều kiện t i ƣu đ t m thấy ở trên. C i đặt chế độ m y ơm đƣa
nƣớc thải ra với t c độ 5L/phút. Kết quả đƣợc th ng kê v đ nh gi theo chu k
hoạt động c a màng lọc trƣớc và sau khi phục h i màng bằng phƣơng ph p h a-
l . L c đầu khi màng mới hoạt động th t ch nƣớc h t ra l 5L/ph t sau đ ta
theo dõi th t ch đƣợc h t ra thay đổi theo thời gian cho tới khi gần nhƣ m ng
không th lọc đƣợc n a và th t ch đầu ra xấp x là không có.

<b>Tiến hành phân tích thời gian bít t c và đề xuất giải pháp x lý hiệu quả. </b>

<b>2.4.3. Đánh giá khả năng xử l nƣớc thải chứa Glyphosate bằng quá tr nh </b>
<b>fenton iện hóa kết hợp quá tr nh sinh học- màng MBR </b>

Đ đ nh giá hiệu quả x lý Glyphosate bằng q trình fenton điện hóa kết hợp
quá trình sinh học- màng MBR đề tài l a chọn mẫu nƣớc thải th c l nƣớc thải c a
Công ty TNHH Việt Th ng (Thái Nguyên) chuyên sản xuất hóa chất BVTV. Các
ƣớc tiến hành thí nghiệm nhƣ sau:

- Nƣớc thải c a công ty TNHH Việt Th ng đƣợc axit hóa bằng dung dịch
H2SO4 3M đến pH = 3. Bổ sung Na2SO4 đến n ng độ 0,05M và Fe2+ đến n ng độ

0 1mM đ y l nh ng điều kiện t i ƣu cho qu tr nh fenton điện hóa).

</div>
<span class='text_page_counter'>(50)</span><div class='page_container' data-page=50>

bị fenton điện hóa là nh nên tiến hành nhiều mẻ ở c ng điều kiện đ t ch đ th
tích dung dịch sau fenton điện h a đ làm dung dịch đầu vào cho hệ MBR.

- Dung dịch sau qu tr nh fenton điện h a đƣợc đƣa v o MBR, bổ sung
inh ƣ ng và bùn hoạt tính có MLSS = 7.900 – 8.900 mg/L. Tiến hành thí nghiệm
với hệ MBR ở c c điều kiện t i ƣu đ t m đƣợc ở thí nghiệm trên (Hình 2.7).

- Lấy mẫu trƣớc và sau mỗi c ng đoạn x lý, tiến hành phân tích n ng độ
Glyphosate, COD, NH4+ và một s ch tiêu khác đ đ nh gi hiệu quả x lý c a quá

trình.

<b>Hình 2.7. Sơ ồ nguy n l kết hợp oxy hóa iện hóa với cơng nghệ MBR </b>

<b>2.5. Phƣơng pháp phân t ch </b>

Các thông s trong nƣớc thải đƣợc phân tích và th c hiện theo tiêu chuẩn và

phƣơng ph p sau:

<i><b>a) TOC: X c định giá trị tổng cacbon h u cơ TOC bằng thiết bị phân tích </b></i>

TOC-VCPH Shimadzu Nhật Bản. Thiết bị đo TOC a trên nguyên t c x c định tổng các
<i> on TC v c c on v cơ IC : TOC = TC – IC. </i>

Trong đ th nh phần TC đƣợc x c định bằng c ch đ t hoàn toàn mẫu ở 680o

C
đ tạo ra CO2 và H2O, sản phẩm tạo ra đƣợc đƣa qua ộ kh ẩm (làm mát, loại b

hơi nƣớc) và bộ hấp thụ halogen (loại b các sản phẩm ch y halogen sau đ đƣa tới
detector phát hiện CO2 từ đ thiết bị sẽ đƣa ra kết quả về giá trị TC.

<b>MBR </b>
<b> </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(51)</span><div class='page_container' data-page=51>

Thành phần IC (t n tại ƣới dạng cacbonat, hidrocacbonat và CO2 hoà tan)

đƣợc tiến h nh x c định nhờ bộ phản ng IC: mẫu đƣợc ơm v o trong bộ phản ng
này r i đƣợc axit hố tạo ra CO2, khí mang sẽ đẩy CO2 này tới etector. xit đƣợc

s dụng là HCl 2M có tác dụng đƣa pH ung ịch về pH = 2-3 khi đ c c phản ng
xảy ra:

X2CO3 + 2 HCl  CO2 + 2 XCl + H2O (9)

XHCO3 + HCl  CO2 + XCl + H2O (10)

<b>Hình 2.8. Hệ thống phân tích TOC </b>

<i><b>b) Glyphosate: N ng độ Glyphosate trong dung dịch đƣợc x c định d a vào quá </b></i>

trình phản ng c a Glyphosate với Ninhydrin với xúc tác là Na2MoO4, sản phẩm

c a phản ng có giá trị quang phổ hấp thụ c c đại tại ƣớc sóng 570 nm. Khi mang
sản phẩm đo quang tại ƣớc sóng 570 nm sẽ cho giá trị kết quả tỷ lệ với h m lƣợng
Glyphosate có trong mẫu an đầu.

<i><b>c) NH</b><b>4</b><b>+</b></i>: X c định theo TCVN 6179-1: 1996(ISO 7150/1: 1984) Về chất lƣợng
nƣớc - X c định amoni.

<i><b>d) COD: X c định theo SMEWW 5220C:2012 Chất lƣợng nƣớc - X c định nhu cầu </b></i>

oxy hoá học (COD).

<i><b>e) MLSS: đƣợc x c định theo h m lƣợng chất r n lơ l ng theo Standard method </b></i>

(mục 2540D, p. 2-65, xuất bản lần th 22, 2012) [44].

f) BOD5: x c định theo TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815-1:2003), Chất lƣợng nƣớc –

</div>
<span class='text_page_counter'>(52)</span><div class='page_container' data-page=52>

<b>CHƢƠNG III. ẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN </b>
<b>3.1. Đánh giá khả năng tiền xử l Glyphosate bằng fenton iện hóa </b>

Nghiên c u trƣớc đ c a Đo n Tuấn Linh [34] (thuộc cùng một nhóm nghiên
c u với tác giả) đ ch ra rằng:

- pH t i ƣu cho qu tr nh fenton điện hóa x lý Glyphosate là 3;

- N ng độ xúc tác Fe2+ t i ƣu là 0,1mM,;

- N ng độ Glyphosate an đầu càng lớn, hiệu quả khống hóa càng cao;

- Cƣờng độ ng điện và thời gian điện phân càng lớn, hiệu quả khống hóa
càng cao, tuy nhiên cƣờng độ ng điện kh ng nên vƣợt qu 1 v điện c c cat t
bằng vải cacbon rất nhanh bị h ng, thời gian điện phân quá lâu sẽ tiêu t n nhiều
điện năng l m tăng chi ph x lý.

Do đ đ giảm chi phí vận h nh v tăng hiệu quả x lý triệt đ , ch nên s
dụng fenton điện h a nhƣ một quá trình tiền x lý với cƣờng độ ng điện không
quá cao và thời gian điện phân ng n nhằm mục đ ch ch nh l ph n h y Glyphosate
thành các chất h u cơ đơn giản, có th đƣợc x lý bằng phƣơng ph p sinh học ở
giai đoạn tiếp theo.

Trong nghiên c u n y đ đ nh giá khả năng tiền x l Glyphosate trong nƣớc
bằng phƣơng ph p fenton điện hóa, tác giả kế thừa các kết quả c a nghiên c u trên,
cụ th là th c hiện phản ng fenton ở pH = 3, n ng độ xúc tác Fe2+ = 0,1 mM; thêm
chất điện ly Na2SO4 với n ng độ 0 05 M đ tăng độ dẫn điện cho dung dịch điện

phân. N ng độ an đầu c a Glyphosate l 0 1 mM. Cƣờng độ ng điện áp dụng
cho qu tr nh điện phân là 0,5A.

</div>
<span class='text_page_counter'>(53)</span><div class='page_container' data-page=53>

<b>Hình 3.1. Nồng ộ Glyphosate thay ổi theo thời gian trong q trình fenton </b>
<b> iện hóa ((C0 = 0,1mM, V = 0,2 L, [Fe2+]= 0,1 mM, pH = 3, I = 0,5A) </b>

<b>Hình 3. 2. H m lƣợng TOC của dung dịch Glyphosate thay ổi theo thời gian </b>
<b>trong quá tr nh fenton iện hóa ((C0 = 0,1mM, V = 0,2 L, [Fe2+]= 0,1 mM, pH </b>

<b>= 3, I = 0,5A) </b>

Thời gian (phút)
Thời gian (phút)

N

ng đ

ộ

Gl

yphosa

te

(mg.

L

</div>
<span class='text_page_counter'>(54)</span><div class='page_container' data-page=54>

Tuy nhiên, khi phân tích h m lƣợng TOC c a các mẫu theo thời gian (hình
3.2), kết quả cho thấy h m lƣợng TOC c a dung dịch Glyphosate c ng giảm dần
theo thời gian theo hàm s m nhƣng hiệu suất thấp hơn, cụ th là sau 40 phút,
TOC giảm từ 3,62 xu ng còn 0,66425 mgC/L, hiệu suất khống hóa đạt 81,6%,
thấp hơn so với hiệu suất loại b Glyphosate ở trên. Điều đ ch ng t Glyphosate
không bị phân h y ho n to n trong qu tr nh fenton điện hóa mà một phần bị các
g c oxi hóa c t mạch, tạo thành sản phẩm phụ là nh ng hợp chất h u cơ mạch C
ng n hơn. Theo các kết quả nghiên c u c a Lan và công s [42], Manassero và
cộng s [43], sản phẩm h u cơ trung gi n c a qu tr nh fenton điện hóa Glyphosate
có th là Glycine (Hình 3.3)

<b>Hình 3.3. Các sản phẩm khi oxy hố Glyphosate [42] </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(55)</span><div class='page_container' data-page=55>

<b>Hình 3.4. H m lƣợng TOC, nồng ộ Glyphosate và nồng ộ sản phẩm phụ hữu </b>
<b>cơ sinh ra trong quá tr nh fenton iện hóa ((C0 = 0,1mM, V = 0,2 L, [Fe2+]= </b>

<b>0,1 mM, pH = 3, I = 0,5A) </b>

Từ kết quả trên hình 3.3 cho thấy t c độ suy giảm n ng độ glyphosate nhanh
hơn t c độ suy giảm TOC và s chênh n ng độ (tính bằng mgC/L) tại mỗi thời đi m
chính là n ng độ chất h u cơ trung gian đƣợc sinh ra. Có th thấy rằng n ng độ sản
phẩm phụ tăng lên trong 15 ph t đầu tiên v sau đ gần nhƣ kh ng đổi trong su t
qu tr nh điện phân. Điều này cho thấy cần thiết s dụng thêm một công nghệ đ
giải quyết Glyphosate ƣ trong nƣớc thải và các sản phẩm phụ có th có sau q
tr nh Fenton điện hố.

<b>3.2. Nghi n cứu các yếu tố ảnh hƣởng ến quá tr nh sinh học-màng MBR </b>
<b>3.2.1. Ảnh hƣởng của chế ộ sục kh ến hiệu suất xử l chất ô nhiễm </b>

Chế độ sục khí ảnh hƣởng tr c tiếp đến lƣợng khí oxy cung cấp cho các VSV
hiếu khí trong hệ MBR. Các VSV hiếu khí có khả năng x lý t t COD và NH4+. Đ

nghiên c u s ảnh hƣởng c a chế độ sục lên khả năng x lý chất ô nhiễm c a hệ
MBR, ba chế độ sục/ngƣng sục kh kh c nhau đƣợc nghiên c u là: 50/70; 60/60;

Thời gian (phút)

N

ng đ

ộ

(mgC.L

</div>
<span class='text_page_counter'>(56)</span><div class='page_container' data-page=56>

70/50. pH đầu vào c a nƣớc thải 8.0, nhiệt độ phòng 25oC, tải lƣợng đầu vào là
0,7-0,83kgCOD/m3/ngày và 0,05-0,059 kgNH4+/m3/ngày.

<i><b>3.2.1.1. Ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý COD </b></i>

Các mẫu nƣớc tại các thời đi m trƣớc và sau quá trình x lý với chu k lấy
mẫu 24h/lần đƣợc mang đi ph n t ch COD v kết quả đƣợc trình bày qua bảng 3.1
và hình 3.5.

<b>Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của chế ộ sục/ ngƣng sục ến hiệu quả xử lý COD </b>
<b>Thời </b>

<b>gian </b>
<b>(ngày) </b>

<b> </b>

<b>50/70(phút) </b> <b>60/60(phút) </b> <b>70/50(phút) </b>
<b>CODv CODr</b> <b>H </b> <b>CODv CODr</b> <b>H </b> <b>CODv CODr</b> <b>H </b>

<b>(mg/l) (mg/l) </b> <b>(%) </b> <b>(mg/l) (mg/l) </b> <b>(%) </b> <b>(mg/l) (mg/l) </b> <b>(%) </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(57)</span><div class='page_container' data-page=57>

<b>Hình 3.5. Ảnh hƣởng của chế ộ sục/ ngƣng sục ến hiệu quả xử lý COD </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(58)</span><div class='page_container' data-page=58>

<i><b>3.2.1.2. Ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý amoni </b></i>

Các mẫu nƣớc tại các thời đi m trƣớc và sau quá trình x lý với chu k lấy
mẫu 24h/lần đƣợc mang đi ph n t ch COD và kết quả đƣợc trình bày qua bảng 3.2
và hình 3.6.

<b>Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của chế ộ sục lên hiệu quả xử lý amoni </b>
<b>Thời </b>

<b>gian </b>
<b>(ngày) </b>

<b>50/70(phút) </b> <b>60/60(phút) </b> <b>70/50(phút) </b>
<b>NH4+v NH4+r</b> <b>H </b> <b>NH4+v NH4+r</b> <b>H </b> <b>NH4+v NH4+r</b> <b>H </b>

<b>(mg/l) (mg/l) </b> <b>(%) </b> <b>(mg/l) (mg/l) </b> <b>(%) </b> <b>(mg/l) (mg/l) </b> <b>(%) </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(59)</span><div class='page_container' data-page=59>

<b>Hình 3.6. Ảnh hƣởng của chế ộ sục/ngƣng sục lên hiệu quả xử lý amoni </b>

Qua hình 3.6 cho ta thấy hiệu quả x lý NH4+ c xu hƣớng ngƣợc với n ng độ

oxy hòa tan. Cụ th hơn n ng độ oxy h a tan đƣợc cung cấp với thấp ở chế độ sục
kh / ngƣng sục là 50/70. NH4+ loại b hiệu quả có th đạt đƣợc tỷ lệ cao 94,97%.

Tuy nhiên, hiệu suất x lý bị giảm khi thay đổi quá trình sục kh / ngƣng sục sang
các chế độ khác 60/60 và 70/50 với tỷ lệ NH4+ loại b lần lƣợt là 91,65% và

86,54%. Giải thích cho kết quả này nguên nhân có th là do VSV kỵ khí có khả
năng chuy n hóa amoniac t t. Cụ th , tại chế độ sục /ngƣng sục 50/70 khi mà n ng
độ oxy h a tan đƣợc đƣa v o hệ thấp cho hiệu quả x lý NH4+ t t khi x lý bằng

phƣơng ph p MBR. Các giá trị COD và Amoni c a nƣớc thải sau x lý với các chế
độ sục khí khác nhau đƣợc trình bày trong bảng 3.3.

Từ bảng 3.3 cho thấy hiệu quả loại b COD và NH4+ phụ thuộc vào chế độ sục

khí theo hai quy luật ngƣợc nhau, cụ th hiệu quả x lý COD tỷ lệ thuận với thời
gian sục khí trong khi hiệu quả x lý NH4+ tỷ lệ nghịch với thời gian sục khí, dẫn

</div>
<span class='text_page_counter'>(60)</span><div class='page_container' data-page=60>

tại hai chế độ sục/ngƣng sục kh 60/60ph t v 70/50 ph t trong khi đ với amoni
lại đạt ngƣ ng ƣới 10 mg/L khi sục với hai chế độ là 50/70 phút và 60/60 phút. Do
đ chế độ sục 60/60 đ đƣợc l a chọn cho các nghiên c u tiếp theo.

<b>Bảng 3.3. Ảnh hƣởng của chế ộ sục khí lên khả năng loại bỏ COD và Amoni </b>
<b>Thông số </b> <b>COD </b> <b>NH4+</b>

<b>Chế ộ sục </b> <b>(mg/l) </b> <b>(mg/l) </b>

50/70 (phút) 235 6,3

60/60 (phút) 115 8,3

70/50 (phút) 20 15,2

<b>QCVN 40:2011 BTNMT </b> <b>150 </b> <b>10 </b>
<b>3.2.2. Ảnh hƣởng của tải trọng chất ô nhiễm </b>

Đ nghiên c u ảnh hƣởng c a tải trọng chất ô nhiễm lên hiệu quả x lý c a
quá trình MBR một loạt các thí nghiệm đ đƣợc tiến h nh v đ nh gi trên 4 chế độ
tải trọng chất ô nhiễm khác nhau nhƣ trong ảng 3.4.

<b>Bảng 3.4. Chế ộ khảo sát tải trọng ô nhiễm của nƣớc </b>

Chế độ Th t ch (lít) NH4+ kgNH4+/m3/ngày COD kgCOD/m3/ngày

Chế độ 1 3,6 0,65-0,75 1-1,1

Chế độ 2 4,5 0,59-0,65 0,86-0,96

Chế độ 3 5,4 0,5-0,59 0,7-0,83

Chế độ 4 6,3 0,2-0,35 0,3-0,43

<i><b>3.2.2.1. Ảnh hưởng của tải trọng đến hiệu suất xử lý COD </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(61)</span><div class='page_container' data-page=61>

<b>Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của tải trọng COD </b>
<b>Thời </b>

<b>gian </b>
<b>(ng y </b>

<b>1-1,1 kgCOD/m3/ngày </b> <b>0,86-0,96 kgCOD/m3/ngày </b> <b>0,7-0,83 kgCOD/m3/ngày </b> <b>0,3-0,42 kgCOD/m3/ngày </b>
<b>CODV</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>CODR</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>HCOD</b>
<b>(%) </b>
<b>CODV</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>CODR</b>

<b>(mg/L) </b>
<b>HCOD</b>
<b>(%) </b>
<b>CODV</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>CODR</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>HCOD</b>
<b>(%) </b>
<b>CODV</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>CODR</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>HCOD</b>
<b>(%) </b>

1 ₂₆₂₂ ₃₅₇ _86,40 ₂₁₇₇ ₂₄₈ _88,60 ₁₄₅₀ ₁₂₉ _91,10 ₁₃₃₈ ₉₉ _92,60

2 ₂₅₀₄ ₃₄₆ _86,20 ₂₂₃₂ ₂₃₇ _89,40 ₁₇₀₄ ₁₁₇ _93,13 ₁₃₀₉ ₁₀₉ _91,67
3 ₂₄₇₆ ₃₂₄ _86,90 ₂₁₈₅ ₂₃₆ _89,20 ₁₃₂₀ ₁₀₅ _92,05 ₁₂₅₆ ₁₀₄ _91,72

4 ₂₆₁₂ ₃₄₅ _86,80 ₂₁₇₉ ₂₃₁ _89,40 ₁₄₄₈ ₁₀₄ _92,82 ₁₃₀₃ ₉₂ _92,94

5 ₂₆₁₆ ₃₃₅ _87,20 ₂₂₂₁ ₂₄₇ _88,90 ₁₃₄₉ ₁₂₂ _90,96 ₁₃₀₁ ₁₁₈ _90,93
6 ₂₅₈₂ ₃₂₅ _87,40 ₂₂₂₁ ₂₃₁ _89,60 ₁₅₉₉ ₁₀₇ _93,31 ₁₂₅₉ ₁₁₂ _91,10
7 ₂₆₁₇ ₃₂₇ _87,50 ₂₁₅₇ ₂₃₅ _89,10 ₁₇₉₈ ₁₂₃ _93,16 ₁₂₈₄ ₁₁₄ _91,12
8 ₂₄₅₉ ₃₃₂ _86,50 ₂₂₀₆ ₂₄₉ _88,70 ₁₆₆₅ ₁₁₇ _92,97 ₁₂₆₆ ₁₀₈ _91,47

9 ₂₆₃₇ ₃₄₈ _86,80 ₂₁₇₆ ₂₅₂ _88,40 ₁₄₅₈ ₁₂₇ _91,29 ₁₂₇₈ ₉₈ _92,33

</div>
<span class='text_page_counter'>(62)</span><div class='page_container' data-page=62>

<b>Hình 3.7. Ảnh hƣởng của tải trọng COD </b>

Từ bảng 3.5 và hình 3.7 có th thấy hiệu xuất x lý tỷ lệ nghịch với tải lƣợng
COD. Khi tăng th t ch nƣớc thải cho hệ MBR đ ng nghĩa rằng lƣợng chất ô nhiễm
cần x l tăng lên th hiệu suất x lý bị giảm. Cụ th nhƣ sau: ở chế độ 3 và chế độ
4 hiệu suất x l đều đạt trên 90% và khơng có s thay đổi nhiều. Trong khi ở chế
độ 1 và 2 với tải lƣợng COD trên 0,86-0,96 (kgCOD/m3

/ngày) thì hiệu xuất thu
đƣợc ch khoảng 88%. Đặc biệt ở hai chế độ tải lƣợng lớn thì n ng độ COD c a
nƣớc xả thải lần lƣợt là 246 và 333 mg/L vƣợt quá rất nhiều so với tiêu chuẩn xả
thải c a BTNMT. Vì vậy, ch có hai chế độ tải lƣợng 3 (0,7-,83 kg COD / m3/ngày)
và 4 (0,3-0,43kgCOD/m3/ngày) cho n ng độ chất ô nhiễm đầu ra là 104 và 115
mg/L là có th áp dụng.

<i><b>3.2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng amoni </b></i>

Đ đ nh gi ảnh hƣởng c a tải trọng, amoni ta nghiên c u tỷ lệ chất h u cơ
đƣợc ki m soát bởi kh i lƣợng đầu vào c a nƣớc thải từ 3 đến 7 lít với 4 h m lƣợng
tải trọng amoni lần lƣợt là: 0,65-0,75 kgNH4+/m3/ngày; 0,59-0,65 kgNH4+/m3/ngày;

0,5-0,59 kgNH4+/m3/ngày; 0,2-0,35 kgNH4+/m3/ngày. H m lƣợng và hiệu suất x lý

</div>
<span class='text_page_counter'>(63)</span><div class='page_container' data-page=63>

<b>Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của tải trọng amoni </b>
<b>Thời </b>

<b>gian </b>
<b>(ng y </b>

<b>0,65-0,75 kgNH4+/m3/ngày 0,59-0,65 kgNH₄+/m3/ngày </b> <b>0,5-0,59 kgNH₄+/m3/ngày </b> <b>0,2-0,35 kgNH₄+/m3/ngày </b>

<b>NH4V</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>NH4R</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>HNH4</b>
<b>(%) </b>
<b>NH4V</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>NH4R</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>HNH4</b>
<b>(%) </b>
<b>NH4V</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>NH4R</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>HNH4</b>
<b>(%) </b>
<b>NH4V</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>NH4R</b>
<b>(mg/L) </b>
<b>HNH4</b>
<b>(%) </b>

1 ₂₂₈ _29,3 _87,17 ₁₃₇ _17,0 _87,59 ₁₂₇ _8,8 _93,11 ₁₁₈ _6,0 _94,92

2 ₂₃₅ _30,5 _87,02 ₁₄₀ _17,3 _87,68 ₁₂₁ _8,5 _92,98 ₁₀₆ _5,8 _94,58

3 ₂₂₆ _31,0 _86,28 ₁₃₆ _16,3 _88,05 ₁₃₄ _7,5 _94,40 ₁₀₇ _5,3 _95,09

4 ₂₂₀ _29,3 _86,70 ₁₃₆ _16,8 _87,68 ₁₂₇ _9,3 _92,72 ₁₁₃ _6,0 _94,69

5 ₂₂₁ _30,0 _86,43 ₁₃₈ _16,8 _87,86 ₁₂₆ _8,8 _93,06 ₁₁₅ _6,3 _94,57

6 ₂₂₇ _30,0 _86,78 ₁₃₇ _16,3 _88,14 ₁₃₅ _9,0 _93,33 ₁₀₇ _5,8 _94,63

7 ₂₂₄ _29,3 _86,94 ₁₃₈ _17,5 _87,32 ₁₂₇ _7,5 _94,09 ₁₂₀ _5,5 _95,42

8 ₂₂₆ _30,3 _86,62 ₁₃₇ _16,8 _87,77 ₁₂₅ _8,3 _93,40 ₁₁₉ _6,0 _94,96

9 ₂₃₂ _29,5 _87,28 ₁₄₃ _16,0 _88,81 ₁₂₅ _8,0 _93,60 ₁₁₆ _5,8 _95,04

10 ₂₂₄ _29,3 _86,94 ₁₄₃ _16,8 _88,29 ₁₂₆ _8,0 _93,65 ₁₁₁ _5,0 _95,50

11 ₂₂₀ _30,5 _86,14 ₁₄₁ _16,5 _88,30 ₁₃₄ _8,3 _93,84 ₁₁₆ _6,3 _94,61

12 ₂₃₂ _31,3 _86,53 ₁₄₄ _17,3 _88,02 ₁₃₄ _7,5 _94,40 ₁₁₆ _6,0 _94,83

13 ₂₃₆ _31,3 _86,76 ₁₃₇ _17,0 _87,59 ₁₃₂ _8,0 _93,94 ₁₁₄ _5,5 _95,18

</div>
<span class='text_page_counter'>(64)</span><div class='page_container' data-page=64>

<b>Hình 3.8. Ảnh hƣởng của tải trọng amoni </b>

Qua hình 3.8 ta thấy khi tải trọng h u cơ giảm thì hiệu suất x l tăng lên vấn
đề c a th c tế là, chất h u cơ đƣợc x lý có tiềm năng v NH4+ c a vi khuẩn có hạn,

các vi sinh vật hiếu khí và kị khí khi hoạt động làm chuy n hóa amoni về các dạng
trung gian và cu i cùng chuy n hóa thành khí N2 giải ph ng ra m i trƣờng bên

ngo i Nhƣ vậy khi tải trọng h u cơ tăng lên th hiệu suất x lý amoni khá t t với
hiệu suất đều đạt gần 90%.

Do tiêu thụ kinh tế, tiêu chuẩn xả, ta sẽ t i ƣu chế độ với tải trọng h u cơ lần
lƣợt là 0,70-0,83 kg COD/m3

/ngày và 0,50-0,59 kg NH4/m3/ngày.

<b>3.2.3. Mức ộ b t tắc m ng v giải pháp l m sạch ể phục hồi tốc ộ lọc của </b>
<b>màng </b>

<i><b>3.2.3.1. Hiện tượng tắc nghẽn màng lọc </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(65)</span><div class='page_container' data-page=65>

MBR, thiết kế cấu trúc màng, l c chọn vị trí thổi kh hay cƣờng độ thổi khí trong b
ch a màng lọc, tính chất c a nƣớc thải đầu vào, thơng s vận hành b (thời gian lƣu
bùn, thời gian lƣu nƣớc năng suất lọc,....) tất cả đều ảnh hƣởng đến quá trình lọc
màng [45].

<i><b>Hình 3.9. Hiện tƣợng tắc nghẽn màng </b></i>

Đ nghiên c u hiện tƣợng t c nghẽn màng trong quá trình lọc màng MBR ta
tiến hành thí nghiệm bằng c ch c i đặt chế độ m y ơm đƣa nƣớc thải ra với t c độ
5l/phút. Kết quả đƣợc th ng kê v đ nh gi theo chu k hoạt động c a màng lọc
trƣớc và sau khi phục h i màng bằng phƣơng ph p h a- l đƣợc trình bày trong
hình 3.10.

</div>
<span class='text_page_counter'>(66)</span><div class='page_container' data-page=66>

nhƣ an đầu. Tuy nhiên lƣợng nƣớc thấp hơn c th là do các chất bám sâu trong
các sợi màng không th lấy ra đƣợc bằng cả hai phƣơng ph p h a – lý.

<i><b>V: lượng nước hút ra qua màng trong 1 phút </b></i>

<i><b>Hình 3.10. Khảo sát hiện tƣợng tắc nghẽn màng </b></i>

Kết quả trên đ ch ra rằng; sau chu k 46 ngày cần tiến hành vệ sinh màng
bằng dung dịch axit loãng. Th ng thƣờng tuổi thọ c a màng có th kéo dài từ 5-10
năm.

<i><b>3.2.3.2. Phương pháp khắc phục tắc nghẽn màng lọc </b></i>

Trong bài nghiên c u đ s dụng hai phƣơng ph p đ làm sạch màng lọc là
làm sạch bằng phƣơng ph p vật l v phƣơng ph p h a học.

 Làm sạch màng lọc bằng phƣơng ph p vật lý

S dụng hệ th ng sục khí: các bọt khí di chuy n từ ƣới lên trên, tác dụng
lên bề mặt màng lọc, tách các cặn bẩn bám trên màng lọc và làm giảm s t c nghẽn
màng lọc.

Khi lƣu lƣợng khí cung cấp vào giảm, cần phải vệ sinh hệ th ng sục khí.
Nguyên nh n o n đi v o hệ th ng sục kh o đ cần phải ngừng hoạt động c a
màng lọc và tiến hành r a ng thổi khí.

</div>
<span class='text_page_counter'>(67)</span><div class='page_container' data-page=67>

Nếu trong trƣờng hợp màng bị t c m c c phƣơng ph p vật l nhƣ l m sạch
màng lọc bằng cách thổi kh c ng kh ng c hiệu quả thì cần làm sạch màng bằng
cách ngâm màng lọc vào b hóa chất.

Nguyên nhân màng lọc bị t c không x l đƣợc bằng phƣơng ph p vật lý là
do các chất h u cơ h a tan đ đi s u v o trong sợi màng. Còn các chất r n lơ l ng,
các chất v cơ c k ch thƣớc lớn hơn k ch thƣớc lỗ m ng nên kh ng đi s u v o
trong sợi m ng đƣợc, bằng ch ng l độ đục trong nƣớc sau khi đƣợc x lý qua

màng rất thấp. Nhƣ vậy là màng lọc bị nhiễm bẩn bởi các hợp chất h u cơ o đ
l a chọn NaOCl làm sạch màng lọc.

 Quy trình làm sạch màng lọc bằng dung dịch NaOCl bao g m c c ƣớc
sau:

<i><b>Bước 1: Làm sạch bằng phương pháp vật lý </b></i>

Màng lọc đƣợc đƣa ra kh i hệ th ng, tiến hành làm sạch bằng phƣơng ph p
<i>vật l ung ơm sục ngƣợc bằng nƣớc sạch. </i>

<i><b>Bước 2: Làm sạch bằng phương pháp hóa học </b></i>

Chuẩn bị dung dịch NaOCl 1000 mg/L: pha 0,4L NaOCl 10% vào 40L nƣớc
sạch;

<i>Đặt màng lọc vào trong b hóa chất và ngâm 2 giờ; </i>

Chạy lại màng lọc trong b nƣớc sạch 30 phút với năng suất lọc 12 L/m2.h,
khơng cần sục khí.

<i><b>Bước 3: Đánh giá áp xuất thẩm thấu qua màng </b></i>

Nếu th t ch nƣớc qua m ng đạt giá trị nhƣ m ng an đầu thì dừng quá trình
làm sạch màng.

Nếu th t ch nƣớc qua màng vẫn thấp thì tiếp tục r a và ngâm màng bằng
hóa chất nhƣ trên sau đ l p màng lọc trở lại hệ th ng.

 Vệ sinh màng lọc theo định k th ng v định k theo quý.

</div>
<span class='text_page_counter'>(68)</span><div class='page_container' data-page=68>

Đ đ nh gi hiệu quả x lý Glyphosate bằng q trình fenton điện hóa kết hợp
quá trình sinh học- màng MBR đề tài l a chọn mẫu nƣớc thải th c l nƣớc thải c a
Công ty TNHH Việt Th ng (Thái Nguyên) chuyên sản xuất hóa chất BVTV. Điều
kiện tiến hành thí nghiệm là nh ng điều kiện t i ƣu đ l a chọn ở trên, cụ th là
nƣớc thải đƣợc axit hóa bằng dung dịch H2SO4 3M đến pH = 3; bổ sung Na2SO4

đến n ng độ 0,05M và Fe2+

đến n ng độ 0,1mM. Tiến h nh điện phân ở cƣờng độ
ng điện 0,5A trong vòng 40 phút. Dung dịch sau qu tr nh fenton điện h a đƣợc
đƣa v o MBR, bổ sung inh ƣ ng và bùn hoạt tính có MLSS = 7.900 – 8.900
mg/L; Chế độ sục /ngƣng sục: 60/60 phút. N ng độ một s chất ô nhiễm sau từng
c ng đoạn x l đƣợc th hiện trong bảng 3.7.

<b>Bảng 3.7. Nồng ộ một số chất ô nhiễm trƣớc và sau từng công oạn xử lý </b>
<b>nƣớc thải của Công ty TNHH Việt Thắng chứa Glyphosate. </b>

<b>Thông số </b>

<b></b>
<b>NT0-Nƣớc thải </b>

<b> ầu vào </b>
<b>(mg/L) </b>

<b>Qua hệ e-Fenton </b> <b>Qua hệ MBR </b> <b>Hiệu </b>
<b>suất </b>
<b>tổng H </b>

<b>(%) </b>

<b>QCVN </b>
<b>40:2011/BTNMT </b>
<b>Nồng ộ </b>

<b>ra NT1 </b>
<b>(mg/L) </b>

<b>Hiệu </b>
<b>suất H1 </b>

<b>(%) </b>

<b>Nồng ộ </b>
<b>ra NT2 </b>

<b>(mg/L) </b>

<b>Hiệu </b>
<b>suất H2 </b>

<b>(%) </b> <b>Cột A Cột B </b>

COD 1430 205,2 85,65 32,6 84,11 97,72 75 150
BOD5 317,6 54,6 82,81 10,8 80,22 96,60 30 50

Glyxin 18,8 3,82 79,68 0,91 76,18 95,16 - -
Glyphosate 29,5 2,5 91,53 0,3 88,00 98,98 0,3 1
Tổng N 18,5 2,38 87,14 0,81 65,97 95,62 20 40

Tổng P 0,65 0,12 81,54 0,06 50,00 90,77 4 6

NH4+ 16,3 2,53 84,48 0,76 69,96 95,34 5 10

</div>
<span class='text_page_counter'>(69)</span><div class='page_container' data-page=69>

h y khác nên tỷ lệ kho ng h a cao hơn khi ch x lý một mình Glyphosate (trong
mẫu giả). Với c c đ i tƣơng nhiễm khác hiệu quả x lý bởi fenton điện h a c ng
tƣơng đ i cao, trên 80%.

C ng trên ảng 3.7, kết quả cho thấy sau c ng đoạn x lý th cấp bằng hệ
MBR, n ng độ c c đ i tƣợng ô nhiễm đều giảm mạnh vè ƣới m c quy định c a
QCVN 40:2011/BTNMT quy định h m lƣợng t i đa c a nƣớc thải công nghiệp cả
cột A và cột B, cụ th : hiệu suất x lý COD c a c ng đoạn MBR là 84,11%, hiệu
suất x lý chung c a cả hệ th ng x lý là 97,72%; BOD5 bị x lý 80,22% bởi hệ

MBR và hiệu xuất x lý chung c a cả hệ th ng đạt 96,6%; NH4+ bị loại b 69,96%

bợi hệ MBR và hiệu xuất x lý chung c a cả hệ th ng đạt 95,34%. Với Glyphosate,
hệ th ng MBR c ng giúp loại b tiếp 88% (có th bị hệ VSV hiếu khí x lý 1 phần
và 1 phần bị gi lại trong bùn hoạt tính bởi q trình lọc màng) và hiệu suất x lý
Glyphosate c a cả hệ th ng đạt 98,98%.

</div>
<span class='text_page_counter'>(70)</span><div class='page_container' data-page=70>

<b> ẾT LUẬN </b>

Các nghiên c u trong luận văn đ thu đƣợc một s kết quả nhƣ sau:

1. Ở điều kiện t i ƣu : pH = 3, n ng độ xúc tác Fe2+ = 0 1 mM cƣờng độ dòng
điện 0 5 sau 40 ph t điện phân hiệu quả loại b Glyphosate c a quá trình fenton
điện h a đạt 91,8% trong khi hiệu quả khống hóa th c s c a qu tr nh fenton điện
hóa ch đạt 81 6% nghĩa l trong qu tr nh fenton điện hóa, Glyphosate khơng bị
phân h y hoàn toàn mà một phần bị các g c oxi hóa c t mạch, tạo thành sản phẩm

phụ là nh ng hợp chất h u cơ mạch C ng n hơn nhƣ Glycine.

2. Hiệu quả x lý Glycine và các chất inh ƣ ng c a hệ MBR phụ thuộc vào
chế độ sục kh đ cung cấp Oxy cho hệ VSV hiếu khí) và tải trọng h u cơ. Điều
kiện t i ƣu cho qu tr nh n y l chế độ sục khí/ ngƣng sục khí là 60/60 phút, tải
trọng h u cơ lần lƣợt là 0,70-0,83 kg COD /m3/ ngày và 0,50-0,59 kg NH4+/m3/

ngày khi đ hiệu suất x l COD đạt khoảng 80-90% amoni đạt khoảng 90%. Việc
s dụng liện tục hệ MBR có th dẫn tới bít t c m ng trong trƣờng hợp x lý
Glyphosate, thời gian cần sục r a màng là sau 46 ngày làm việc.

</div>
<span class='text_page_counter'>(71)</span><div class='page_container' data-page=71>

<b> IẾN NGHỊ </b>

Do hạn chế về thời gian tiến hành thí nghiệm nên nghiên c u này mới ch
dừng lại ở việc nghiên c u đ nh giả khả năng kết hợp fenton điện h a v MBR đ
x lý thu c diệt c Glyphosate trong nƣớc. Một s nội dung nghiên c u đề xuất
th c hiện trong thời gian tới nhƣ :

- Ph n t ch đ nh gi h m lƣợng Glyphosate cịn lại trong bùn hoạt tính c a hệ
MBR

</div>
<span class='text_page_counter'>(72)</span><div class='page_container' data-page=72>

<b>TÀI LIỆU THAM HẢO </b>

[1] I.Oller, S.Malato, J.A.Sánchez-Pérez (2011) ―Combination of Advanced
Oxidation Processes and biological treatments for wastewater
<i> review‖ Sci. Total. Environ. 409 4141-4166. </i>

[2] M. G. Healy, M. Rodgers, and J. Mulqueen (2007) "Treatment of dairy
wastewater using constructed wetlands and intermittent sand filters",
Bioresource Technology. 98, 2268-2281.

[3] Nguyễn Trần Oánh, Nguyễn Văn Viên B i Trọng Thuỷ, "Giáo trình s dụng
thu c bảo vệ th c vật" Trƣờng đại học Nông nghiệp Hà Nội (2007).

[4] 10. Lê Huy Bá, Lâm Minh Triết. Sinh thái môi trƣờng ng dụng. NXB Khoa
học k thuật (2000).

[5 Z. Pacanoski 2007 ―Her ici es use BENEFITS FOR SOCIETY S
WHOLE- Review‖; Pak J. Weed Sci. Res 13:135-147.

[6] Tổng cục Môi trƣờng 2015 ―B o c o kết quả điều tra, khảo sát 100-150 đi m ô
nhiễm môi trƣờng do hóa chất BVTV POP t n lƣu tại Việt Nam‖ Ban Quản lý
d án POP Pesticides.

[7] Tổng cục m i trƣờng 2015 ―Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do hóa chất bảo vệ
th c vật t n lƣu thuộc nhóm chất h u cơ kh ph n h y tại Việt Nam.

[8 Lê Văn C t 2002 Hấp phụ v trao đổi ion trong k thuật x lý nƣớc và nƣớc
thải. Nhà Xuất Bản th ng kê Hà Nội

[9] R.Rojas, J.Morillo, J.Usero, E.Vanderlinden, and H.El Bakouri (2015)
"Adsorption study of low-cost and locally available organic substances and a
soil to remove pesticides from aqueous solutions", Journal of Hydrology 520:
461-472.

</div>
<span class='text_page_counter'>(73)</span><div class='page_container' data-page=73>

[11] G.Moussavi, H.Hosseini, and A.Alahabadi (2013) "The investigation of
diazinon pesticide removal from contaminated water by adsorption onto
NH4Cl-induced activated carbon", Chemical Engineering Journal 214: 172-179.
[12] K. V. Plakas, and A. J. Karabelas (2012) "Removal of pesticides from water by

NF and RO membranes — A review", Desalination 287: 255-265.

[13] R. Mehta, H. Brahmbhatt, N. K. Saha, and A. Bhattacharya (2015) "Removal
of substituted phenyl ure pesticides by reverseosmosis membranes: Laboratory
scale study for field water application", Desalination 358: 69-75.

[14] K. Kosutic, L. Furač L. Sipos an B.Kunst 2005 "Removal of arsenic an
pesticides from drinking water by nanofiltration membranes", Separation and
Purification Technology 42: 137-144

[15] A.T. Shawaqfeh (2010) "Removal of Pesticides from Water Using
AnaerobicAerobic Biological Treatment", Chinese Journal of Chemical
Engineering 18: 672-680.

[16] J. Hoigne 1997 ―Inter-calibration of OH radical sources and water quality
parameters‖ Water Sci. an Technol. 35 4 : 1-8.

[17] G. V. Buxton;, C. L. Greenstock;, and W. P. H. a. A. B. Ross (1988) "Critical
Review of rate constants for reactions of hydrated electronsChemical Kinetic
Data Base for Combustion Chemistry. Part 3: Propane". The Journal of Physical
Chemistry 17: 513-886.

</div>
<span class='text_page_counter'>(74)</span><div class='page_container' data-page=74>

[20] S. Maddila, P. Lavanya, and S. B. Jonnalagadda (2015) "Degradation,
mineralization of bromoxynil pesticide by heterogeneous photocatalytic
ozonation", Journal of Industrial and Engineering Chemistry 24, 333-341

[21] M. . Oturan 2000 ― n ecologically effective water treatment technique
using electrochemically generated hydroxyl radicals for in situ destruction of
organic pollutants: Application to herbicide 2,4-D‖ J. ppl. Electrochem. 30:
475-482.

[22] Nguyễn Trần Oánh, Nguyễn Văn Viên B i Trọng Thuỷ (2007), "Giáo trình s
dụng thu c bảo vệ th c vật" Trƣờng đại học Nông nghiệp Hà Nội.

[23] Chen Shifu Liu Yunzhang 2007 ―Stu y on the photocatalytic egra ation of
glyphosate by TiO2 photocatalys‖ Chemosphere 67(5):1010-7.

[24] B.Balci, M.A.Oturan, N. Oturan, and I.Sires (2009) "Decontamination of
aqueous glyphosate, (aminomethyl)phosphonic acid, and glufosinate solutions
by electro-fenton-like process with Mn2+ as the catalyst", Journal of
agricultural and food chemistry 57: 4888-4894 .

[25] M. Rongwu et al. 2012 ―Environmental Science Research & Design Institute
of Zhejiang Province‖ Hangzhou 310007 China.

[26] S. Aquino Neto, and A. R. de Andrade (2009) "Electrooxidation of glyphosate
herbicide at different DS compositions: pH, concentration and supporting
electrolyte effect", Electrochimica Acta 54: 2039-2045.

[27] M. Skoumal, C. Arias, P. L. Cabot, F. Centellas, J. A. Garrido, R. M.
Rodríguez, and E. Brillas (2008) "Mineralization of the biocide chloroxylenol
by electrochemical advanced oxidation processes", Chemosphere 71:
1718-1729.

</div>
<span class='text_page_counter'>(75)</span><div class='page_container' data-page=75>

[29] L. Zhou, M. Zhou, C. Zhang, Y. Jiang, Z. Bi, J. Yang 2013 ―Electro-Fenton
degradation of p-nitrophenol using the ano ize graphite felts‖ Chemical
Engineering Journal, 233: 185-192.

[30] 1. Nguyễn Thị Lê Hiền, Phạm Thị Minh 2009 "Kho ng h a metyl đ bằng
phƣơng ph p Fenton điện hóa", TC Hố học, T.47(2), 207 – 212.

[31] Nguyễn Thị Lê Hiền Đinh Thị Mai Thanh (2005), "Phản ng ơxi hóa phenol
trên điện c c cacbon pha tạp N", TC Khoa học & Công nghệ Việt Nam,
T.43(2), 19-23.

[32] Nguyễn H ng Thái, Nguyễn Thị Lê Hiền (2009), "PPY (ôxit ph c hợp
spinel) tổng hợp điện hóa trên graphit ng dụng l m điện c c catot trong x lí
mơi trƣờng nhờ hiệu ng Fenton điện hóa", TC Hóa học, T.47(1), 61 – 66.
[33] Đinh Thị Mai Thanh, Nguyễn Thị Lê Hiền (2009), "Phản ng oxi hoá phenol

trên điện c c SnO2-Sb2O5/Ti", TC Hóa học, T.47(6), 668 – 673.

[34] Đo n Tuấn Linh, Luận văn Th.S ― Nghiên c u x lý Glyphosate trong nƣớc
bằng phƣơng ph p Fenton điện h a ― Trƣờng Đại học Qu c Gia Hà Nội, Hà
Nội, 2015.

[35] S. Judd (2006) ―The MBR Book: Principles and applications of membrane
bioreactors in water and wastewater treatment‖. Elsevier e . Elsevier Lt
10-25.

[36] J. Radjenovic, M. Petrovic, D.Barceló (2006) ― nalysis of pharmaceuticals in
wastewater and removal using a membrane bioreactor‖ nal Bioanal Chem
387: 1365–1377.

[37] S. Gonzalez, J. Müller, M. Petrovic, D. Barceló, TP.Knepper (2006)
―Bio egra ation stu ies of selecte priority aci ic pestici es an iclofenac in
ifferent ioreactors‖ Environmental Pollution 144 3 : 926–932.

</div>
<span class='text_page_counter'>(76)</span><div class='page_container' data-page=76>

[39] Y. Xu, Y. Zhou, D. Wang, S. Chen, J. Liu, Z. Wang (2008) ―Occurrence an
removal of organic micropollutants in the treatment of landfill leachate by

combined anaerobic-membrane ioreactor technology‖ Journal of
Environmental Sciences, 20(11): 1281–1287.

[40] S. Xia, H. Li Z. Zhang, Y. Zhang, X. Yang, R. Jia, K. Xie, X. Xu (2011)
―Biore uction of para-chloronitrobenzene in drinking water using a continuous
stirred hydrogen-based hollow fi er mem rane iofilm reactor‖ Journal of
Hazardous Materials, 192(2): 593–598.

[41] Ngơ Thị Bích Lập, Luận văn Th.S ―Nghiên c u khả năng ng dụng công nghệ
sinh học MBR đ x lý nƣớc thải sinh hoạt tại Hà nội‖ Trƣờng Đại học Thái
Nguyên, Thái Nguyên 2014.

[42] H. Lan, Z. Jiao, X. Zhao, W. He, A. Wang, H. Liu, R. Liu, J. Qu (2013)
―Removal of glyphosate from water y electrochemically assiste MnO2
oxi ation process‖ Sep. Purif. Technol. 117: 30 -34.

[43] A. Manassero, C. Passalia, A.C. Negro, A.E. Cassano, C.S. Zalazae (2010)
―Glyphosate egra ation in water employing the H2O2/UVC process‖ Water
Research, 44: 3875 – 3882.

[44] APHA (2012). Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater. 22nd ed., American Water Works Association, Water Pollution
and Control Federation, Washington, USA.

</div>
<span class='text_page_counter'>(77)</span><div class='page_container' data-page=77>

<b>PHỤ LỤC </b>

<b>Các bƣớc xây dựng ƣờng chuẩn trong phịng thí nghiệm: </b>

<i><b>1. Đường chuẩn Glyphosate </b></i>

Phƣơng ph p s ụng: S ụng m y quang phổ khả kiến Genesys 10S VIS đo
tại ƣớc s ng 570 nm.

C c ƣớc tiến h nh:

- D ng đƣờng chuẩn n ng độ Glyphosate

- Ch s hấp thụ quang: Chuẩn ị ung ịch mẫu c n ng độ 100 mg/ml. Lấy
lần lƣợt mẫu v o c c ng đ c sẵn 1 ml Ninhy rin 1% m/v v 1 ml Na2MoO4 5%

m/v sao cho n ng độ c a Glyphosate trong c c ng lần lƣợt l : 1 5 10 15 25 35
mg l 1 ng mẫu tr ng . Hỗn hợp ung ịch đƣợc đun tại 100o

C trong vòng 5 phút
sau đ đ nguội. Định m c ung ịch lên 10 ml sau đ đem đo quang ở ƣớc s ng
570 nm. Từ c c gi trị đo quang v n ng độ sẽ ng đƣợc đƣờng chuẩn.

- Đo mẫu: H t 1 mL ung ịch ninhy rin 1% + 1mL ung ịch Na2MoO4 5%

cho v o ng th nghiệm 10 mL ung ịch c m u v ng nhạt. H t 1 mL mẫu v o
ng. Đun hỗn hợp ở 95 – 100 ºC trong 10 ph t ung ịch chuy n sang m u t m
nhạt. Định m c ung ịch lên 10 mL.Mẫu đƣợc đem đi đo quang tại ƣớc s ng 570
nm. Từ gi trị nhận đƣợc sẽ t nh to n đƣợc n ng độ c n lại c a Glyphosate trong
<b> ung ịch. </b>

<i>Bảng (a). Kết quả đo mật độ quang các dung chuẩn Glyphosate </i>

<b>Nồng ộ Glyphosate </b>
<b>(mg/l) </b>

<b>Giá trị mật ộ quang </b>
<b>(Abs) </b>

0 0,007

0,57 0,035

1,13 0,070

</div>
<span class='text_page_counter'>(78)</span><div class='page_container' data-page=78>

Từ kết quả trên đƣờng chuẩn đƣợc xây d ng nhƣ hình (a), với hệ s tƣơng
quan R2 = 0,9985.

Do đ c th s dụng phƣơng ph p đo quang đ phân tích Glyphosate trong
mấu khi nằm trong dải n ng độ 0 – 2,5 mg/L.

<i>Hình (a). Đường chuẩn xác định Glyphosate </i>
<i><b>2. Đường chuẩn Amoni </b></i>

Phƣơng ph p s ụng: S ụng m y quang phổ khả kiến Genesys 10S VIS đo
tại ƣớc s ng 672 nm.

C c ƣớc tiến h nh:

- D ng đƣờng chuẩn n ng độ moni trong nƣớc

- Ch s hấp thụ quang: Chuẩn ị ung ịch mẫu c n ng độ 100 mg/ml. Lấy
lần lƣợt mẫu v o c c ng đ c sẵn 1 ml Ninhy rin 1% m/v và 1 ml Na2MoO4 5%

m/v sao cho n ng độ c a Glyphosate trong c c ng lần lƣợt l : 1 5 10 15 25 35
mg l 1 ng mẫu tr ng . Hỗn hợp ung ịch đƣợc đun tại 100o

C trong vòng 5 phút
sau đ đ nguội. Định m c ung ịch lên 10 ml sau đ đem đo quang ở ƣớc sóng
570 nm. Từ c c gi trị đo quang v n ng độ sẽ ng đƣợc đƣờng chuẩn.

- Đo mẫu: H t 1 mL ung ịch ninhy rin 1% + 1mL ung ịch Na2MoO4 5%

</div>
<span class='text_page_counter'>(79)</span><div class='page_container' data-page=79>

ng. Đun hỗn hợp ở 95 – 100 ºC trong 10 ph t ung ịch chuy n sang m u t m
nhạt. Định m c ung ịch lên 10 mL. Mẫu đƣợc đem đi đo quang tại ƣớc s ng 570
nm. Từ gi trị nhận đƣợc sẽ t nh to n đƣợc n ng độ c n lại c a Glyphosate trong
<b> ung ịch. </b>

<i>Bảng (b). Kết quả đo mật độ quang các dung chuẩn Amoni </i>

<b>Nồng ộ Amoni </b>
<b>(mg/l) </b>

<b>Giá trị mật ộ quang </b>
<b>(Abs) </b>

0 0

0,1 0,079

0,2 0,15

0,4 0,309

0,8 0,626

1 0,767

Từ kết quả trên đƣờng chuẩn đƣợc xây d ng nhƣ bảng (b), với hệ s tƣơng
quan R2 = 0,9998.

</div>
<span class='text_page_counter'>(80)</span><div class='page_container' data-page=80>

<b>XÁC NHẬN QUYỂN LUẬN VĂN ĐỦ ĐIỀU KIỆN NỘP LƢU CHIỀU </b>

<b>CHỦ NHIỆM HOA </b>

<i>(ký và ghi rõ họ tên) </i>

<b>L Thị Trinh </b>

<b>CÁN BỘ HƢỚNG DẪN </b>

<i>(ký và ghi rõ họ tên) </i>

<b>Lê Thanh Sơn </b>

</div>

<!--links-->