Luận văn phân lập tuyển chọn và Đặc tính chủng vi khuẩn có khả năng chịu nhiệt chịu ph và sinh tổng hợp cellulase Để xử lý nước thải nhà máy giấy

Tuy nhiên với thiết bị công nghệ hiện đại, chu trình sản xuất tuân hoản khép kín, các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy của các nước phát triển trên thế giới đã giảm lượng nướccung cap c

VŨ THỊ DINH

PHAN LAP, TUYẾN CHỌN VÀ DAC TINH CHUNG VI KHUAN CO KHA NANG CHIU NHIỆT, CHỊUpH VA SINH TONG HOP CELLULASE DE XU’

LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY GIẢY

FAN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

VO THI DINH

PHAN LAP, TUYEN CHON VA DAC TINH CHUNG VI KHUAN CO KHA

NANG CHIU NHIET, CHIU pH VA SINH TONG HOP CELLULASE DE XU"

LY NUGC THAI NHA MAY GIAY

Chuyén nganh: Vi sinh vat hoc

Mã số: 14005063

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS, TS TRAN LIEN HA GS.TS PHAM VAN TY

HÀ NỘI - 2017

LOI CAM DOAN Tôi xin cam đoan: Các kết quả của luận văn được nhóm nghiên cứu chúng tôi thực hiện đưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Liên Hà trường Đại học Bach khoa Hả Nội, củng sự giúp đỡ của tập thể cán bộ nghiên cứu, sinh viên đang học tập và lảm việc tại phỏng thí nghiệm bộ môn Vì sinh ~ Hóa sinh và Sinh học

Phân tử, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Bách

khoa Ha Noi va Lab Vi sinh phỏng Thử nghiệm 1, công ty cỏ phần Chứng nhận va

Giảm định VinaCert

Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng

tải trên các tác phẩm, tạp chí vả trang web theo danh mục tải liệu kham khảo của

LỜI CẢM ƠN

Bản luận văn thạc sỹ được thực hiện và hoàn thành tại Viện Công nghệ Sinh

học và Công nghệ Thực phẩm — Đại học Bách Khoa Hà Nồi và phỏng Lab Vì sinh

~ Công ty cỏ phản Chứng nhận và Giảm định VinaCert

Đề hoàn thành được luân văn nảy ngoài sự cô gắng nỗ lực của bản thân, tôi

đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ thây cô, bạn bè, đồng nghiệp vả gia đình

Trước tiên tôi xin được bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Liên

Hà, công tác tại Viên Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm — Dai hoc

Bách Khoa Hà Nội, người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi tận tình, chu đáo

trong suốt quả trình nghiên cứu và thực hiện luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thảnh tới G§.TS Phạm Văn Ty người hướng

dẫn tôi trong quả trình thực hiện đề tải nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Bủi Thị Việt Hà và các thấy cô giáo

trong bộ môn Vì sinh vật — Khoa Sinhhoc — Truong Dai hoc Khoa Học Tư nhiên —

Dai học Quốc gia Hà Nội đã tân tỉnh dạy bảo, hưởng dần, tạo điều kiện giúp đỡ tôi

trong quả trinh học tập đẻ hoản thảnh khỏa học

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới em Phan Thị Thu Nga, Hoàng Trung Doãn thuộc phòng thi nghiệm Bộ môn Vị sinh - Hóa sinh — Sinh học phân tử - Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm - Trường Dai hoc Bách Khoa Ha Nội đã cùng tôi

hoàn thảnh đề tải nghiên cửu này

Cuỗi cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới bạn bè, đồng nghiệp và

gia đình đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua

Xin chan thanh cam on!

Hà Nội, Ngày Thảng năm 2017

Tác giả

Vai Thi Dinh

ID G1 he«oPeoBiireiirPioolukeoioEuifrikeeei

1.1 Tình hình phát triển của ngành sản xuất giấy và bột giấy

1.1.1 Sự phát triển của công nghiệp giấy trên thể giởi

1.1.2 Sự phát triển của ngành giây ở Việt Nam

1.2 Công nghệ sản xuất giảy - bột giấy và đặc tính của nước thải

1.2.1 Công nghệ sản xuất bột giấy và đặc tính của nước thải

1.2.2 Công nghệ sản xuất giây (xeo giấy) và đặc tỉnh nước thải

1.4 Các giải pháp công sghệ vi sinh ứng Ngăn gi xử ÿ nước thải

1.4.1 Phương pháp yêm khi “

1.4.1.1 Nguyên tắc chung xử lý yếm khí cs:s552e,

1.4.1.2 Quá trình công nghệ xử lý yêm khí

1.4.1.3 Các yêu tô chỉnh ảnh hưởng tới hiệu suất công nghệ xử lý yêm khí

1.4.2 Phương pháp xử lý sinh học hiểu khí A089338 2A4 eae

1.4.2.1 Nguyên tắc xử lý hiểu khí

1.4.2.2 Quy trình công nghệ xử lý hiểu khí 04tt1i50A6u03600050280/241620:0 250

1.4.2.3 Các yêu tố ảnh hưởng tởi quá trình xử lý hiều khi

1.5 Vi sinh vật phân giải cellulose Heanhee

1.5.1 Giới thiệu chung về vi sinh vật phân giải cellulose -

1.5.2 Đặc điểm của loài 8aciiius trong ứng dụng xử lý nước thải

1.6 Chế phẩm vi sinh trong công nghề xử lý nước thải

CHƯƠNG 2 - VẶT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỬU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất, ¿2222222222 52222222ttrrctrrree

2.3.1 Thiết bị và dụng eụ c2 2112220101200

2.2.2 Hóa chất và môi trường

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.3 Phương pháp tuyển chọn chủng cỏ hoạt tỉnh cellulase

2.4.1 Phương pháp định danh dựa trên đặc tính sinh lý, sinh hóa

2.4.2 Định danh bằng phương pháp sinh học phân tử

3.5 Khảo sát các yêu tổ ảnh hưởng đền sự sinh trưởng của chủng

2.5.1 Chuẩn bị giống

2.5.2 Các yêu tô khảo sát

2.6 Phương pháp xác định mật độ vi khi

3:7.Phiữtg pHáp faa Ghia bia su huŸ on giác nh nga Na g4ijongakggtiallgngsd

2.8 Thử nghiệm khả năng xử lý nước thải nhà máy giây

3.8.1 Thử nghiệm khả năng xử lý nước thải nhả máy giấy quy mé 250 ml,

2.8.2 Thử nghiệm khả năng xử lý nước thải nha may giay 6 quy m6 51

CHƯƠNG 3 - KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN - -:2222:22-sc2cce2 3.1 Khảo sát chỉ tiêu vẻ chất lượng nước thải nhà máy giây

3.2 Phân lập chủng vi khuân có hoạt tỉnhcellulase

3.3 Tuyển chọn chủng vi khuân có hoạt tính cellulase cao

3.3.1 Tuyen chọn dựa trên phương pháp cây châm điểm

3.3.2 Tuyên chọn dựa trên phương pháp đục lỗ thạch

3.3.3 Tuyển chọn dựa trên phương pháp xác định hoạt tính enzyme cellulase

3.4 Định tên chủng vi khuẩn tuyển chọn 2222222 22222222222 ¬ -

3.4.1 Đặc tỉnh hình thái và sinh lý — sinh hóa của chủng TD — 3.4.2 Định đanh sinh học phân tử

3.5 Khảo sát các yêu tổ ảnh hưởng tới sự sinh trưởng của chủng sub/ilisTD 3.5.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của chủng B.subtilis TD

3.5.2 Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sự sinh trưởng của chủng B swbfilis TD 3.5.3 Ảnh hưởng của pH ban đầu đền sự sinh trưởng cla ching B subtilisTD

3.5.4 Ảnh hưởng của hảm lượng pepton đến sự sinh trưởng của Ö sub/ilisTD

3.5.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ cấp gióng đến sự sinh trưởng của chủng B subtilisTD

3.6 Chế phẩm BioTD Bbi9584Si5210108949/5010404580(878108049/.G1135139823/0

3.7 Thử nghiệm khả năng xử — nước thai của api B subtilisTD

3.7.1 Thử nghiệm xử lỷ quy mô 250ml ean See

3.7.2 Thử nghiệm xử lý nước thải quy mô bình 5 1

3.7.3 Tốc độ lắng của bùn sau xử lý

PHU LUC BANG

POOPING HIN iss ttscissicivascthaatats attach cttasca Rats

Vi sinh vat

Nhu cau oxy sinh hoc (Biochemical Oxygen Demand)

Nhu cau oxy hỏa học (Chemical Oxygen Demand )

Tiéu chuan Viét Nam

Quy chuẩn Việt Nam

Bộ Tài nguyên và Môi trường

Tổng cục Hải quan

Tiêu chuẩn cho phép Hàm lượng chat rắn lơ lửng (Total Suspended Solid) Chỉ số thể tích bùn (Sludge Volume Index)

Bot giay (Suspended solid)

DANH MỤC BẢNG Bảng 1 1: Chất lượng nước thải của một số nhà máy giây và bột giấy 10 Bảng 1 2: Một số vi sinh vật phân hủy cellulose 7 oe

Bang 3 1: Chat luong nguồn nước thải er SHOR _ )

Bảng 3 2: Các chủng phân lập được từ nước thải nhà mảy giấy 41

Đảng 3 3: Khả năng phân giải cellulose của các chủng chọn lọc thông qua phương

Bang 3 4: Khả năng phân giải cellulose của các chủng qua nhưng pháp đục lỗ

TH GHGTSGGHrNGNNGiattrữg z Am sorter

Bảng 3 5: Hoạt lực enzyme của các chủng tuyển chọn øagenapsailiÕ

Bang 3 6: Dac tinh sinh lý - sinh hóa chủng TD - -:-5- rahe

Bang 3 7: So sảnh chất lượng bảo quản chế phẩm ở các điều kiện khác nhau 56 Bang 3 8: Ảnh hưởng của tỷ lệ cấp giỏng đến hiệu suất xử lý ở quy mô 250 ml 58

Bang 3 9: Hiệu suất xử lý COD của chủng B subtilis TD quy mô Š Ì 60

Bảng 3 10: Tốc độ lắng của nước thải nhà máy giấy sau khi xử lý bằng chế phẩm

Bảng PL 1: Nông độ She ices va ODsaoum tong img xay ra đường chuẩn

đo hoạt lực enxyme phân giải celluose ¡áucbÐ9)

Bang PL 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của chủng B subtilisTD .70

Bảng PL 3: Ảnh hưởng của tốc độ lắc đến sự phát triển của chủng Ö sub/i/sTD 71 Bảng PL 4: Ảnh hưởng của pH đến sự phát triển của chủng Ö sub/il/zTD 72

Bảng PL S5: Ảnh hưởng của hàm lượng pepton đền sự phát triển của chủng B

Bảng PL 6 Ảnh hưởng của tỷ lệ cấp giống đến sự phát triển của chủng B

Bảng PL 7: Khả năng xử lý nước thai cia ching B.subtilisTD quy mé 250 ml 76 Bảng PL 8: Khả năng xử lý nước thải ching B.subtilisTD quy m6 51 T6

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1: Cơ cầu thị trường xuất khâu giây và sản phẩm giấy 4 tháng 2016 4

Hình 1 2: Sơ đồ công nghệ Kraft, các nguồn thải và tác nhân gây ô nhiễm 6 Hình 1 3: Sơ đồ công nghệ sản xuất bột hỏa nhiệt cơ 5 7

Hình 1 4: Sơ đồ công nghệ sản xuất bột giấy từ giây thải 9

Hình 1 5: Sơ đỏ công nghệ sản xuất giấy từ bột giấy csscccce.e TT Hình 1 6: Sơ đỏ hê thông tuần hoàn nước trong quá trình xeo giấy

Hình 3 1: Các mẫu nước thải tại các cơ sở sản sử dụng cho quả trình phân tich 40

Hình 3 2: Hoạt lực eellulase của các chủng vi khuân qua phương pháp cây cham

Hình 3 3: Hoạt lực cellulase của các ding vi khuẩn qua phương pháp đục lỗ thạch

Hình 3 4: Đặc điểm hình thái khuẩn lạc vả hình thái tế bảo của chủng TD 46

Hình 3 5: Sản phẩm PCR chủng TD (Với: -ve: mẫu nước; +ve: chủng E.coli) .48 Hình 3 6: Tương quan cấu trúc 168 rRNA của chủng TD với các chủng khác 49

Hình 3 7: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh trưởng của chủng B subtilisTD do 6

đến sự sinh trưởng của ding 5 B subtilisTD đo

thời điểm 24 giờ

Hình 3 8: Ảnh hưởng của tốc độ

ở thời điểm 24 giờ i (0121020046635 (2à:.A043140049u2.1831120453u64 52 Hình 3 9: Ảnh hưởng của pH đến sự sinh trưởng của ching B subtilisTD do 6 thoi

Hình 3 10: Ảnh hưởng của hàm lượng peptone đến sự sinh trưởng của chủng Ö 4ubBHSTD to ð thối điển: ĐÁ BẾ tua cuccng go khá gàng HàN Ha HN G18,422n 0ã 54

Hình 3 13: Khả năng xử lý nước thải của chúng Ö sub#/sTD ở các mật độ khác

Tình 3 14: Khả năng xử lý nước thâi của chế phẩm BioTD ở quy mô 51 59

Hình 3 15: Biển đổi giá trị COD ở quy mô §L 222252252ssss ¬ _ 60

Hình 3 16: Khả năng lắng, tạo bủn và hiệu quả xử lý nước thải của chế phẩm BioTD ở quy mô Š a ==-=

Hinh PL 1: Đường dhất dày Eềnan:lootis006g.105ESE: seamen Hình PL 2: Trình tự gen chủng TD seeerrerrrrirrrrrerrrou T7

Hình PL 3: 10 chủng có độ tương đồng cao với aan TT ba essesesnsseesnenaoiifr

Hình PL 4: Một số tính chất sinh hỏa chủng TD =—=—

MỞ ĐẦU

Theo số liệu của Bộ Tài nguyên và Môi trường, 43,3 % khu công nghiệp

Việt Nam có công trình xử lý nước thải tập trung, tuy nhiên thực tế trong số nảy, nhiều công trình hoạt động chưa đạt hiệu quả cao Nước thải của ngành sản xuất

giấy là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Nước thải

nhà máy giấy chứa chất rắn lơ lửng, bột giấy, lignin, hóa chất tây trắng, chất phụ gia và các chất hữu cơ hỏa tan là những hợp chất có độc tính sinh thái cao, có nguy

cơ gây ung thu, rat khó phân hủy trong môi trường Các chỉ số về chát lượng nước thải công nghiệp sản xuất giấy cao hơn giới hạn cho phép rất nhiều, cụ thẻ: Trong

giai đoạn sản xuất bột giay, ham luong TSS: 2000 mg/l, COD: 2500 mg/l,

BOD,:1900 mg/l, pH: 6,4 — 7,5; trong giai đoạn xeo giay ham long TSS: 3500

mg/l, COD: 2500 mg/l, BODs:2000 mg/l, pH: 7,5 - 9 [27,29]

Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý nước thải như: phương phap vật lý,

phương pháp cơ học, phương pháp hóa học, tuy nhiên, các phương pháp này có chỉ

phí cao và chưa xử lý triệt để nguồn ô nhiễm Xử lý sinh học là phương pháp co nhiều ưu điểm, do thân thiện với môi trường và khắc phục được các hạn chế của

phương pháp khác[29] Nước thải nhà máy giấy có tỷ lệ BOD./COD > 0,5, thích

hợp đề xử lý sinh học

Đặc tỉnh của nước thai nha máy giây là môi trường nghèo dinh dưỡng chứa

nhiều cellulose, nhiệt độ cao - biến động từ 36°C lên tới 70°C, pH thấp và nằm trong dai tir 5 — 10, Do do, chúng tôi tiền hành thực hiện đề tài “Phân lập, tuyển chọn và đặc tính chủng vì khuẩn có khả năng chịu nhiệt, chịu pH và sinh tông

hợp cellulase đễ xử lý nước thải nhà máy giấy”

Mục tiêu của đề tài:

- Phân lập và tuyển chọn được chủng vi khuẩn có khả năng chịu nhiệt độ

cao, chịu axit và có hoạt tính cellulase cao;

- Xác định được ảnh hưởng một số yêu tố đến sự sinh trưởng của chủng vĩ khuẩn phân lập được;

- Tạo được chẻ phẩm xử lý nước thải nhà máy giấy;

~ Thử nghiệm ứng dụng vi khuẩn trong xử lý nước thải nhả máy giấy

Đồi tượng và phạm vi nghiên cứu:

~ Nước thải của nhà máy giấy An Hỏa và cụm công nghiệp giấy Phú Lâm

~ Vi khuẩn có khả năng xử lý nước thải nhà máy giây, sinh trưởng trong điều

kiện nhiệt độ cao, pH thấp

- Thử nghiệm xử lý nước thải nhà máy giấy quy mô phỏng thí nghiệm (quy

m6 250 ml va 5 1),

Nội dung nghiên cứu:

~ Khảo sát một số chỉ tiêu về chất lượng nước thải nhả máy giấy

- Phân lập, tuyên chọn chủng vi khuẩn bản địa có hoạt tính phản hủy

cellulose cao, cd khả năng sinh trưởng trong môi trường nhiệt độ cao vả pH thấp

Định tên chủng vi khuan sinh tong hop cellulase

~ Khảo các yếu tô ảnh hưởng đền sự sinh trưởng của chủng/Baeillus subfilis

TD

- Tao ché pham vi sinh vat xtt ly nước thải nhả máy giấy và khảo sát quá

trinh bao quan ché pham

- Nghién cứu quá trình xử lý nước thải nha may giấy quy mô phỏng thí

nghiém (250 ml va Š ])

Chương 1 - TONG QUAN 1.1 Tình hình phát triển của ngành sản xuất giấy và bột giấy

1.1.1 Sự phát triển của công nghiệp giấy trên thế giới

Giấy được người Ai Cập làm ra từ sợi dây của cây papyrus từ thời cô đại, vào năm 3500 trước Công nguyên Đến năm 105 sau Công nguyên, người Trung

Quốc đã có bước đột phá mới trong công nghệ sản xuất giấy và được coi là nguồn gốc của ngành giấy, chất lượng giây thời này có thể so sảnh với giây thủ công ngay nay Qua thời gian, ngảnh sản xuất giây không ngừng phát triển, từ sản xuất thủ công ban dau bằng cách kết những cây cỏ với nhau thành tắm, đến quy mô công

nghiệp với công nghệ tiên tiền, tự động hóa trong các khâu sản xuất

Nhu câu tiêu thụ giấy trên thể giới ngày cảng tăng: Năm 2013, mức tiêu thụ

giấy binh quân dau người ở Nhật Bản đạt khoảng 130 kg/người[19] Trong đỏ, nhu câu giấy bao bì và đóng gói chiếm tỷ lệ lớn nhất với 39% tổng sản lượng năm 1961

và 54% trong năm 2013[33] Để đáp ứng mức nhu cẩu trên, sản lượng giấy không

ngừng tăng qua các năm, năm 1961 sản lượng giấy vả bột giấy thể giới khoảng hơn

70 triệu tấn, đến năm 2013 đạt khoảng 397,6 triệu tân Trong đó, tổng sản lượng

giây của bốn nước Trung Quốc, Mỹ, Nhật Bản và Đức chiếm hơn một nửa, khoảng,

56%[33] Ngoài 4 cường quốc giấy trên, các quốc gia kháccũng không ngừng đây:

mạnh đầu tư phát triển ngảnh giây như: nha may Andritz của Anh với sản lượng 220.000 tân/năm, nhà máy Metsa Group của Phần Lan với sản lượng 1,3 triệu

tấn/năm[3]

Song song với quá trình phát triên, lượng nước thải ngành giấy thải ra môi

trường đã và đang là môi nguy của cả xã hội Tuy nhiên với thiết bị công nghệ hiện đại, chu trình sản xuất tuân hoản khép kín, các nhà máy sản xuất giấy và bột giấy

của các nước phát triển trên thế giới đã giảm lượng nướccung cap cho quá trình sản

xuất và lượng nước thải thải ra môi trường tới mức tối đa: Lượng nước cung cấp cho quả trình sản xuấtkhoảng 7 - 15 mỶ nước/1 tân giấy và bột giấy; Hỏa chất sử

dung trong giai đoạn nâu bột và nước trắng sinh ra trong quá trình xeo giấy được tuân hoàn sử dụng lại [9]

1.1.2 Sự phát triển của ngành giấy ở Việt Nam

Ngành giây là một trong những ngảnh được hình thành từ rất sớm tại Việt Nam,

khoảng năm 284 Từ giai đoạn nảy đến đầu thế kỹ 20, giấy được lảm bằng phương pháp thủ công phục vụ cho việc ghi chép, làm tranh dân gian vả vàng mã Đến thé

kỷ 20, có nhiều nhà máy giấy vả bột giấy được thành lập với quy mô nhỏ (dưới

20.000 tân/năm) [6]

Ngành công nghiệp sản xuất giây và bột giấy ở Việt Nam đã có những bước

phát triển vượt bậc, sản lượng giấy tăng trung bình 119/năm trong giai đoạn 2000-

2006, sản lượng giấy cả năm 2010 tăng gần 10% so với năm 2009, ước dat 1,85 triệu tắn[18] Theo số liệu thông kê từ Tổng cục Hải quan (TCHQ) Việt Nam, 4 thang đầu năm 2016, Việt Nam đã xuất khẩu 161,7 triệu USD giấy va san phẩm từ giấy, tăng 7,1% so với cùng kỷ năm 2015 Giấy vả sản phẩm từ giây của Việt Nam

có mặt tại 17 quốc gia trên thể giới, trong đỏ Hoa Kỳ là thị trường chủ yêu, chiếm 24%, kế đến là Nhật Bản và Đài Loan chiêm 18% và các thị trường khác chiếm

239%[2]

Dai Loan

18%

Hình 1 1: Cơ cầu thị trường xuất khẩu giấy và sản phẩm giấy 4 tháng 2016[2]

Quy mô sản xuất của ngành giây Việt Nam còn nhỏ: 46% doanh nghiệp cỏ

công suất dưới 1.000 tắn/năm, 42% công suất từ 1.000-10.000 tân/năm và chỉ có 4 doanh nghiệp có công suất trên 50.000 tắn/năm Công suất trung bình của Việt Nam

là 5.800 tan giấy va 13.000 tan bột giấy/năm, thấp hơn rất nhiều so với các nước khác trên thể giới và trong khu vực[6]

Công nghệ sản xuất của ngành giây Việt Nam nhìn chung còn rất lạc hậu

Hiện nay ở Việt Nam cỏ 3 phương pháp sản xuất bột giấy chính là: phương pháp sử

dụng hỏa chất, phương pháp co-ly, phương pháp tải chế giấy loại, đây đều lả các

phương pháp sử dụng nhiều hóa chất và năng lượng Công nghệ sản xuất bột giấy lac hau va gay 6 nhiễm môi trường trằm trọng như: công nghệ bột sulfat tẩy trắng, công nghệ sản xuất bột theo phương pháp hóa nhiệt cơ, vả phương pháp xút không, thu hỏi hóa chất, hoặc công nghệ sản xuất theo phương pháp kiểm lạnh[6] Để sản

xuất 1 tấn giảy cân dùng từ 200 ~500 mỶ nước[9]

1.2 Công nghệ sản xuất giấy - bột giấy và đặc tính của nước thải

Công nghệ sản xuất giây gồm hai quá trình cơ bản: Sản xuất bột giấy từ nguyên liệu thô và sản xuất giấy từ bột giây (xeo giấy)[11] Công nghiệp giấy và bột giấy có thể coi như hai ngành độc lập, sản xuất bột và sản xuất giây Nguyên

liệu chủ yêu để sản xuất bột giấy từ xơ sợi thực vật (tre và gỗ mềm) vả giấy tái chế

(giấy đã qua sử dụng, giấy phế liệu và các chất thải từ các xưởng dong sách[3]

Do quá trình sản xuất giây và bột giâyvới các công nghệ hoản toàn khác

nhau nên nước thải khác nhau vẻ lưu lượng vả tính chất[18]

1.2.1 Công nghệ sản xuất bột giấy và đặc tính của nước thải

Quá trình sản xuất bột giấy là quá trình biến đổi các nguyên liệu gỗ hoặc phi

gỗ thảnh xơ sợi, hay nỏi cách khác lả phá vỡ các liên kết trong câu trúc của nguyên

liêu mả thành phân chỉnh của nó là cellulose (40 — 45%), hemicellulose (20 ~ 30%),

là các hợp chất cao phân tử (polyme), được bao bọc xung quanh bởi lignin (20 —

30%) và các chất trích ly (chất keo nhựa) (2 — 15%)[27]

>_ Công nghệ bột hóa học

Bản chất của công nghệ bột hóa: sử dụng hóa chất để hỏa tan các thành phan

không phải sợi cellulose trong nguyên liệu[1§8] Cac đăm gỗ được nâu với những, đình địch hỏa chất thích hợp ở nhiệt độ cao vả áp suất cao với mục đích tách lignim

ra khỏi gõ, thu hồi cellulose vả hemicellulose Quy trinh lam giảm và phân hủy một

phan cellulose va hemicellulose, tuy nhién cé kha nang loai bé lignin kha triét dé va

sản phẩm giấy cỏ độ bèn tương đổi cao [3] Hai công nghệ bột hỏa chính:

Công nghệ Kraft: là công nghệ nâu bột bằng kiểm (hỗn hợp NaOH và

Na;S) có chức năng hỏa tan lignin và hemicellulose dé giải phóng sợi cellulose Nước thải - dịch nâu chửa hỏa chất nâu vả các hợp chất tự nhiên cỏ trong gỗ, nhiều

nhất là lignin, chứa nhiều kiêm (pH cao) và có mùi đặc trưng của các hợp chất lưu huỳnh, chỉ số COD và độ màu (do lignin) rất cao Đây là công nghệ phỏ biến nhất trên thế giới và các nhả máy hiên đại ở Việt Nam Nước, năng lượng và hóa chất được tuần hoàn tối đa trong quá trình sản xuất

Hình 1 2: Sơ đỗ công nghệ Kraft, các nguồn thải và tác nhân gay 6 nhiễm|[18]

Nguyên liệu (mảnh gõ, tre) qua các công đoạn nâu, sảng (loại bỏ máu, mảnh

chưa chín), rửa, tây bằng oxygen, rửa trước khi sang công đoạn tây trắng bằng hóa chất Nước sạch hâu như chỉ sử dụng đề rửa bột ở công đoạn cuỏi của quả trình nâu

bột, sau đó đi ngược dong đề rửa bột thô, dịch thải ở đây có nông độ hóa chất va

chất hữu cơ rất cao và có màu đen nên được gọi là dịch đen

Dịch đen được cô đặc đến mức đốt được, bô sung Na;§O¿ và được phun vảo

lỏ thu hỏi để khử SO,* thành S”, phân hữu cơ chảy sinh ra nhiệt dùng để sản xuất

hơi sử dụng cho nhà máy, tro-xi là các hợp chat Na được chuyển thành Na;CO; và

“——————=——————————

Na;§ Hòa tan tro-xi nay thu được dịch xanh, cho phản ửng với vôi sẽ tải sinh được

dịch trắng là hỗn hợp NaOH + Na;S quay lại nâu bột Hệ chưng bốc dịch đen vả lò hơi thu hồi hóa chất vừa đóng vai trỏ thu hỏi 95% hóa chất nâu bột vừa đóng vai trò

xử lý trên 90% chat 6 nhiém của toản nhả máy bột Hiện nay ở Việt Nam, chỉ cỏ

Công ty giấy Bãi Bằng (nay là Tổng công ty giấy Việt Nam) và Công ty giấy An

Hòa có hệ thống cô-đót dịch đen và thu hỏi hỏa chất [18]

Công nghệ sunphit quy trình tương tư như công nghệ Kraft, tuy nhiên sử

dụng các mudi SO;* vả nâu ở môi trường axit (pH thấp) Công nghệ cho sản phẩm

cỏ độ trắng cao hơn nhưng ảnh hưởng đến độ bèn của sợi cellulose hơn công nghệ

Kraft[18]

>_ Công nghệ sản xuất bột hóa nhiệt cơ

Chặt mảnh

OY Sang, ria manh

Công nghệ này là sự kết hợp giữa cơ, nhiệt và hóa học Gỗ được lam mem

bằng biện pháp thâm thấu hoa chất ở nhiệt độ cao (trung binh 80 - 90°C), sau đónguyên liệu chuyên sang nghiên cơ học vả tây trắng bằng hóa chất.Phương pháp

có hiệu quả thu hỏi bột giây cao khoảng 75 - 85% nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng hơn vả không loại bỏ hét lignin vảchất lượng giấy không cao [3] Nước thải của quả

trình gồm các nguồn chính: Dịch tây trắng chứa nhiều hóa chất tây và COD; Nước

từ máy làm khô bột, Dịch ngưng từ lò nấu, 16 dot thu hồi vả dịch đen chảy tràn[18]

Nước thải của các nhả máy sản xuất bột giấy thường đậm đặc vả khó xử lý, nhất là địch đen, lượng kiểm dư có thẻ lên tới 20 g/1, COD dao động ở mức hàng

cluengản tới 100.000 mg/1[18] Tại các nhà máy mả bột giây được tẩy trắng, công

doan tayla céng đoạn gây ô nhiềm nhiều nhất Nước thải từ công đoạn tẩy chiếm

50-75% tổng lượng nước thải vả chiếm 80-95% tổng lượng dong thai 6 nhiém [3] Trong quá trình sản xuất bột giấy có những công đoạn cân gia nhiệt và sử dụng

kiêm hoặc axit (ví dụ: nâu nguyên liệu, ) đo đó nước thải có nhiệt độ dao động từ

35°C — 90°C, pH tir 5,2 —6,5[27]

> Céng nghé san xuat bot gidy tai ché

Tuy thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu và yêu cầu sản phẩm chia quy trình

sản xuất bột tải chế thành2 loại

- Cong nghệ tải chế nguyên liệu từ hộp, bia carton: Bột sau khi tách bỏ tạp

chất, phân loại xơ sợi, bột giấy sẽ được sử dụng cho sản xuất giấy bao gỏi, hòm hộp công nghiệp

~ Công nghệ tải sinh giấy loại qua in (ví dụ: báo): thường có thêm công đoạn

tách mực bằng kiêm Sau khi tiền hành sảng sơ bộ, địch nhuyễn chứa xơ được đưa qua các bể tuyển nổi, mực nỗi trên mặt bê và day di nho dong khi suc tir day bể

hoặc sau khi sảng sơ bộ, các xơ thô từ máy nghiên sẽ được xử lý bằng các bước rửa

liên tiếp, qua đó mực và các tạp chất khác sẽ được loại bỏ qua phần nước lọc Sau

đỏ, bột giây được tây trắng bằng hydro peoxit hoặc muỗi hydrosulphit[18] Bột giấy tải chế sẽ được sử dụng một phần cho quả trình sản xuất giấy im bảo, giây in, giấy

viết, giây in tạp chí,

Hình 1 4: Sơ đồ công nghệ sản xuất bột giấy từ giây thải [3]

Giây loại được nghiên bằng máy nghiên thuỷ lực, sau đỏ giấy được trộn với

nước thảnh một hôn hợp dong nhất Các chất bản nặng như cát và da sé được loại

bỏ nhờ quá trinh di chuyên dịch chứa các chất lơ lửng qua các sảng đãi Tại đây, kim loại năng sẽ lắng xuống vả được định kỳ loại khỏi hệ thống Bột từ nghiên thuỷ lực được lâm sạch trong thiết bị lam sạch nông độ cao, tiếp theo sử dụng máy phân

tách turbo đùng để phân riêng các chất bản nặng nhẹ tương ứng Sau khi qua sảng,

VŨ THỊ DINH

bột được chuyên đến thiết bị rửa ly tâm, cát sẽ được tách ra nhờ lực ly tâm Sau đó,

bột giấy được chuyên đến thiết bị làm đặc Tại đây, nước sẽ được tách bớt và bột giây đặc hơn Bột giấy sau làm đặc sẽ được chuyển qua thiết bị lọc tỉnh đề bột đạt

tới đô mịn yêu cầu, rồi tới một bề chứa [3]

Trong công nghệ sản xuất bột giấy tải chế thành phần nước thải chủ yêu là

mực in, chất độn (rong giấy có khoảng 30% là chất độn như là: bột đá, tình bột, chất trợ in ) và các kim loại nặng (có trong mực in như chỉ .)[18]

Thành phần nước thải của các nhả máy giấy tải chế gần giồng với nước thải nha may giây hơn Tuy nhiên, độ ô nhiễm của chúng cao hơn vỉ cỏ quá trình tái sinh

giay da str dung, thanh phan 6 nhiém chti yeu la TSS, COD, và BOD; với nông độ

cao Mức độ ô nhiễm của nước thải phụ thuộc vảo loại hóa chất tây sử dụng, tây

trắng tốt nhất và phỏ biến nhất vần là clo hoặc cac hop chat clo (nude javen hay hypoelozo), các nhà máy hiện đại sử dụng clo dioxit Oxy, ôzôn cũng như hyđroperoxit cũng được sử dụng, tuy nhiên hiệu quả tẩy trắng không bằng clo[18]

Bảng 1 1: Chất lượng nước thải của một số nhà máy giấy và bột giây [18]

Chỉ tiêu Don vi Nguyên liệu từ giấy thải

Sản phẩm giấy vệ sinh Ì Sản phẩm giấy bao bì

Hiện nay, hầu hết các nha may san xuất giấy đều sử dụng công nghệ xeo giây

trong môi trường kiểm tính (trừ các nhà may sản xuất giấy bao bì sử dụng công, nghệ xeo giây trong môi trường axit), nhờ vậy chất lượng sản phẩm được nâng lên,

tiết kiệm được nguyên vật liệu [6]

chất, phẩm mau,

Hơi nước từ —>| Xeo giấy —>| tạp chất, giáy

Giấy thành phầm

Hình 1 §: Sơ đồ công nghệ sản xuất giấy từ bột giấy [10

Tử nguyên liệu là bột giấy, giấy được sản xuất trên máy xeo giấy, bao gồm các

công đoạn: đánh rã, nghiền, phổi chế, xeo giây, cắt cuộn, và giây thành pham[18] Trước khi đưa vào may xeo, bột được nghiền nhỏ đề làm đồng đều và mềm mại, sau đó bột được phối trộn với phụ gia như: bột đá, tỉnh bột, cationie, keo AKD và một số chất khác với tỷ lệ nhất định rồi bơm lên hòm phun bột của máy xeo Từ đây

bột được phun lên lưới hình thành tờ giây ướt, sau đó được tách nước, sang hệ thống hộp sây, gia keo bè mặt, (có hoặc không) làm nhăn bè mặt rồi được chuyên

sang bé phan hộp quang, cuộn, cắt khổ và chuyên đến bộ phân bao gói và gia công,

I9]

Các hóa chất thường sử dụng như sau:

~ Nhóm keo:cỏ tác dụng làm tăng khả năng chóng thâm chất lỏng (nước) của giấy Ví dụ: keo nhựa thông, nhựa thông biển tỉnh,

~ Nhóm chất độn: Là những chất trộn lẫn vào trong bột giấy, nỏ vừa có vai trò thay thể bớt lượng xơ sợi trong giây đồng thời tăng độ nhăn, độ đục, độ đồng đều

bề mặt Ví dụ: cao lanh, CaCO; nghiên hoặc kết tủa

- Nhóm phụ gia, phẩm màu: Là những chất cho vào hỗn hợp bột giấy làm cho

giây cỏ chất lượng cao hơn, tăng một số tính chất thâm mỹ như mâu, độ bóng láng,

giảm giả thành sản phẩm Tỷ lê của nhỏm chất nảy chiếm một lượng nhỏ trong, giấy Ví dụ: polyaerylamit, tỉnh bột cation, chát tăng độ trắng, chát khử bọt [26]

Giấy, bìa có thẻ được sản xuất từ bột giây mới hoặc bột giấy tái sinh hoặc

hồn hợp, tây trắng hoặc chưa tẩy trắng Quá trình sản xuất giấy chủ yêu là “xeo”,

khi đỏ huyền phủ bột giấy sẽ được trộn với các chất độn, các phụ gia chức năng như cao lanh, bột đả (CaCO;), phen nhôm, chất tạo màu trắng TiO, silicat, Các phụ

gia hữu cơ khác như tỉnh bột biên tính, latex, các chất phân tán, hoatđộng bẻ mặt

H6n hop được phun lên băng máy xeo để ép thành “to” giay, qua bé phan say

khô, cuộn lại thành sản phẩm [10]

Nước thải từ nhà máy giấy (không sản xuất bột) kha sạch, chủ yêu là nước

thải từ khâu xeo giấy, tạp chất cơ bản là cặn lơ lửng (thường là xơ sợi giấy, bột độn,

bột màu, phụ gia ), thành phan chất hữu cơ thường không quá cao, BOD; của nước xeo thường dao động từ 150-350 mg/l[18] Tuy nhiên, do sử dụng nhiều phụ gia vô cơ, nước thải của nhả máy giấy thường đụchơn nhiều so với nước thải nâu

bột Trong phân lớn các nha máy giây, nướcthải thường được xử lý sơ bộ bằng các

thiết bị tách cặn, thu hỏi bột và nước,vi vậy chất lượng nước thải phụ thuộc rất

nhiều vào mức độ tuần hoản tải sửdụng nước, nước thải sẽ cỏ độ đậm đặc cao hon nếu tái sử dụng nhiều hơn [11]

1.3 Công nghệ xử lý nước thải nhả máy giấy

Xử lý nước thải của nhả máy sản xuất bột giấy được chia lam hai loại dựa

vào nguồn nguyên liệu sử dụng:

Nguồn nguyên liệu thô từ rừng/gỗ mềm: Công nghệ xử lý nước thải được

áp dung pho bien la quá trình hoá lý (keo tụ/tao bông), sinh học (hiểu khí, vả yếm

khí kết hợp hiểu khí) và xử lý bậc ba với quá trình keo tụ/tao bông hay quá trình oxy hỏa (ozon hay fenton) đẻ đạt quy chuân xả thải QCVN: 12/2008 cột B hay A

Nguồn nguyên liệu thô là giấy thải: Công đoạn ban đầu của hệ thông xử lý

được áp dụng là tách bột giấy khỏi nước thải với mục đích tải sử dụng nước thải và

thu hoi bột giấy Đổi với những nha mảy có công suất lớn vả vừa, sảng nghiêng,

(loe) được áp dụng đề thu hỏi bột giấy Tiếp theo quả trình tách bột giấy lả quá trình tuyển nổi áp lực khi hoà tan kết hợp keo tụ hay keo tu/tao bông và lắng đề tách triệt

dé phan bột giấy trong nước thải Sau quả trình hoá lý là công đoạn xử lý sinh học

bao gồm ky khí kết hợp hiếu khi hay chỉ có quả trình hiểu khi được áp dụng Qua

trình sinh học hiểu khí được ap dụng là bủn hoạt tỉnh lơ lửng hiểu khí và bủn hoạt

tính với vật liệu dinh bam Để xử lý nước thải đạt cột A của QCVNI2:2008/BTNMT, một số hệ thống xử lý đã áp dụng thêm công đoạn hóa lý

sau quả trình sinh học hieu khí và lọc áp lưc nhằm xử lý triệt để các chất ö nhiễm Đôi với các nhả máy công suất nhỏ quả trình lắng (trọng lực) thường được ap dung

đề thu hỏi bột giây Các quả trình xử lý được áp dụng sau đó lả keo tu/tạo bông va

lắng đẻ tách triệt để phần bột giấy trong nước thải hay quả trình sinh học hiểu khí

với bùn hoạt tính lơ lửng hiểu khi

Nước thải từ các nhà máy sản xuất giấy (xeo giấy) từ bột giây cỏ nông độ ô nhiềm thấp hơn nên phương pháp phỏ biến 1a xt ly so bộ như lắng (trọng lực) hay tuyển nổi để tách SS voi mục địch thu hỏi bột giấy trong nước thải và tải sử dụng

nước thai cho qui trình sản xuất Tuy nhiên, để đạt quy chuẩn xã thải, thường áp

dụng kỹ thuật bùn hoạt tính

Công nghệ xử lý nước thải bao gồm các giai đoạn sau[18]:

1.3.1 Tiền xử lý

Đây là quá trình xử lý hoàn toàn bằng phương pháp vật lý Nước thải được

thu gom và qua hệ thông sảng đề giữ lại các chất rắn cỏ kích thước lớn rồi tập trung,

ở bẻ thu gom nước thải Từ bẻ thu gom, nước thải sẽ được bơm lên hệ thông sảng, hoặc lưới lọc để thu hỏi sơ sợi có trong nước thải Nước sau khi sảng, lọc sẽ được

đưa sang bẻ chứa trung gian hoặc bẻ cân bằng (bẻ điều hòa) và tháp giải nhiệt trước

khi đưa sang xử lý cấp 1

1.3.2 Xử lý bậc 1

Phương pháp phô biên được áp dung là phương pháp lắng và phương pháp

tuyên nổi, hoặc kết hợp cả phương pháp lắng và phương pháp tuyển nổi Ngoài ra

cỏ nhiều phương pháp xử ly ly - hóa khác nhưng ít được ap dung hơn

Phương pháp lắng: Chat rắn lắng xuống nhờ trọng lực Thông sở quan

trọng của phương pháp lắng là tải trọng bê mặt (lưu lượng trên một đơn vi be mat lắng theo thời gian (giờ)).Bề lắng thường có chiêu cao khoảng 3 - 5 m và thời gian

lưu khoảng 6 - 12 giờ Đường kinh của bề lắng hình tròn không nên lớn hơn 50 m

và chiêu rộng của bề lắng hình chữ nhật không nên lớn hơn 30 m, đề giảm nguy cơ

bị xáo trộn do gió và phá vỡ dòng chảy Hiệu quả lắng được tăng cường bằng cách

bổ sung các chất keo tụ và tạo bông Các chất rắn lắng xuống tạo thành bủn và được

lẫy ra bằng các thiết bị nạo bủn hoặc bằng các bơm hút

Phương pháp tuyển nỗi: Lượng lớn bọt khi được đưa vào nước thải Các

bọt khí nhờ sức căng be mat hut đính các chất huyền phủ rắn, tạo nên các khối có tỷ

trọng nhỏ hơn nước, nhờ vậy khối chất nảy nỗi lên trên mặt nước vả được tách di

Mặt khác, bọt khi cung cấp oxy cho các chat 6 nhiém hỏa tan trong nước thai (COD, BOD,), thực hiện quá trình ion hỏa Kết quả giảm lượng TS§,COD và BOD, Phuong pháp tuyển nỗi có năm yêu tô quan trọng: Kich thước bọt khi, lượng, oxy khuếch tản vào nước của bọt khi, tốc độ chuyển động của nước, diện tích bề

mặt và chiêu cao của bẻ tuyên nồi Tủy thuộc vào công nghệ và thiết bị tuyên nồi có

thể giảm TSS tới 99,8% và giảm COD, BOD‹ tới 45% - 73%

Phương pháp kết hợp lắng và tuyển nỗi:

Các chất keo tụ, tạo bông và bọt khí được đưa vào bê xử lý Bọt khi thường

lớn hơn, cỏ tác dụng làm vật mang chất rắn lơ lửng lên trên mặt nước và cung cấp

oxy cho nước trong bẻ Ở phương pháp nảy, bủn nổi được cơ câu hút bin lay di

chuyên vào bẻ chứa bùn, còn bủn chim dưới đáy được các thiết bị nạo vét bùn lầy đi đưa vào bê chứa

1.3.3 Xử lý bậc 2

Xử lý sinh hóa với mục đích loại bỏ hảm lượng BOD; của nước thải Các vi sinh vật tự nhiên dùng chất hữu cơ trong nước thải để làm thức ăn

sinh trưởng vả tạo ra tế bảo mới (oxy hóa các chất hữu cơ, tổng hợp tế bảo mới,

phân hủy nội bảo) Một số vi sinh vật bị tách ra dưới dạng bùn Quá trình này cỏ thẻ

là hiểu khí hoặc yêm khí hoặc xử lý yêm khi tiếp nói xử lý hiểu khí vì cả hai cách

xử lý nảy bỏ sung cho nhau Khi nông độ của chát hữu cơ cao, sử dụng kết hợp quá trình yếm khi và hiểu khí hay quá trình xử lý hiểu khí kéo dải Hoạt đông sinh học

phụ thuộc vào các thông số như loại tạp chất hữu cơ, hàm lượng chất dinh dưỡng,

nhiệt đô, pH vả sự có mặt của các chất độc hại với vi sinh vật

Quả trình xử lý cấp 2 có thể được cải thiên bằng việc bổ sung các chất dinh

dưỡng Các nguyên tó photpho (P) vả nitơ (N) được cho vào để tăng hoạt tính của

vi khuẩn ở dạng các hợp chất amoni photphat, amoni nitrat, ure, axit photphoric,

phân đạm Thường các hệ thống hiều khí và yêm khi hoạt động ở khoảng nhiệt độ

20 ~ 40%C vi ở nhiệt độ cao hơn thì khả năng lắng của bủn kém

1.3.4 Xử lý bậc 3

Mục địch: Xử lý triệt để hàm lượng COD Gỏm các quả trinh:

~ Quá trình keo tụ⁄tao bông, lăng vả khử trùng (bẻ tiếp xúc);

~_ Quả trình keo tụ, tuyên nôi và khử trùng;

- Ngoai ra có thể áp dụng oxi hóa để xử lý độ mau

1.4 Các giải pháp công nghệ vi sinh ứng dụng xử lý nước thải

Co sở của phương pháp xử lý sinh học dựa trên hoạt động sóng của vi sinh

vật đề phân hủy các chất hữu cơ gây nhiễm bản trong nước thải Các vi sinh vật sử

dụng các chất hữu cơ và một số khoảng chất làm nguồn dinh dưỡng vả năng lượng

Trong quả trình sinh trưởng, vi sinh vật nhận các chất dinh dưỡng đề xây dựng tế

bảo và phát triển nên sinh khỏi của chúng được tăng lên, sinh khỏi nảy dé dang loại

ra khỏi môi trường nước thải, khi tách phân ly bùn hoạt tính Nước thải xử lý bằng

phương pháp sinh học được đặc trưng bởi ty so BODs/COD > 0,5 Có thể phân loại

các phương pháp sinh học dựa trên cơ sở khác nhau, song có thẻ chia chủng thành

hai loại chỉnh:

- Phuong pháp hiểu khí: Phương pháp sử dụng nhóm vi sinh vật hiểu khi, cần

cung cấp oxy liên tục và duy trì nhiệt độ trong khoảng 20°C - 40°C

~_ Phương pháp yêm khi: Phương pháp sử dụng các vi sinh vat yêm khi [11] 1.4.1 Phương pháp yếm khí

1.4.1.1 Nguyên tắc chung xử lý yếm khí

Xử lý sinh học yếm khí là quả trình xử lý không có oxy, sản phẩm cudi cing

của quả trình lên men lả côn, các axit, axeton, Hạ, CHạ, và CO; Phương pháp xử lý

dựa trên quá trình lên men khi metan, gồm 2 pha:

- Pha axit: vi khuẩn tạo axit (vi khuẩn tủy tiện, vi khuẩn yém khi) hóa lỏng các chất hữu cơ rắn, sau đó lên men các chất hữu cơ phức tạp thành các axit bậc

thấp như axit béo, cỏn, axit amin, amoniac, glyxerin, axeton, dihydrosunfua,

CO), Hy

- Pha kiem: vi khuan yém khi chuyền hóa các sản phẩm trung gian thành CHạ

và CO;

Phản ứng chính tạo thành metan diễn ra như sau:

CO; + 4H,A > CH, + 4A +H,0 (trong dé H,A 1a chat hitu co chita hydro) Cũng có thể xảy ra theo các phản ứng khác khi có và không cỏ hydro:

CO +H;>CH; +H;O hoặc 4CO + 2H,0 > CH, +2H,0 Trong nước thải chửa SO¿Ÿ, trong điều kiện yếm khi, vi khuẩn khử sunfat sẽ

khử SO¿Ý thành HS như sau 5AH;+ SO¿Ÿ~>5A + H;S + 4H;O

Ngoài ra còn có quả trình nitrat hỏa:6H;A + 2NO; => 6A + 6HạO +N;

1.4.1.2 Quá trình công nghệ xử lý yếm khí

Gồm 3 giai đoạn

~ Giai đoạn lỏng hóa nguyên liệu đề vi khuẩn đề sử đụng các chất dinh dưỡng;

- Giai doan tạo thành axit

~_ Giai đoạn tạo thành metan

Bùn thô nạp vảo bể theo phương thức gián đoạn vào vùng phân hủy mạnh và

nước phân trên được rút ra đi xử lý tiếp

Bùn đã phân hủy tích tụ ở đáy bể được rút ra một cách để đàng Sản phẩm khi của quả trình được tích giữ ở két khí là nắp nồi của bẻ

1.4.1.3 Các yếu tố chính ảnh hưởng tới hiệu suất công nghệ xử lý yếm khí

Nhiệt độ: ảnh hưởng tới cường độ của quá trình Nhiệt độ tôi ưu cho quá

trinh la 35°C, quá trình thực hiện ở điều kiện từ 30°C - 55°C, khi nhiệt độ dưới

10°C, vi khuan hầu như không hoạt động

Liêu lượng nạp nguyên liệu (bủn) và mức độ khuấy trộn: Nguyên liệu nạp

cho quá trình cần có hàm lượng chất rắn bằng 7 — 9% Tác dụng của khuảy trộn đẻ

phân bố đều đỉnh dưỡng vả tạo điều kiện tiếp xúc tốt với các vi sinh vật và giải

phóng sản phẩm ra hỏi hôn hợp lỏng — ran

pH: pH tồi ưu cho quá trình dao động từ 6,5 — 7,5 Do lượng vi khuẩn tạo ra

bao giờ cũng bị giảm trước khi quan sát thấy pH thay đổi, nên nêu pH giảm thì

ngừng nạp nguyên liệu, do nêu tiếp tục nạp nguyên liệu thi hảm lượng axit tăng lên

sé gay chết vi khuân tạo CH¡

Ngoài ra, cần lưu ÿ đến ảnh hưởng của dòng vi khuẩn và thời gian lưu cần đủ

để đảm bảo hiệu suất khử các chất gây ô nhiễm và trong nguồn thải không chứa các chất độc như kim loại năng Cu, Ni, Zn,

1.4.2 Phương pháp xử lý sinh học hiểu khí

1.4.2.1 Nguyên tắc xử lý hiếu khí

Trong các bẻ xử lý sinh học theo phương pháp xử lý sinh học hiểu khí, các vi

sinh vật và quả trình oxy hóa sinh hóa của chúng đóng vai trỏ quan trọng hàng đầu

vi nó chịu trách nhiệm phân hủy các hợp chát hữu cơ hỏa tan, các chất keo, và phân tan nhỏ trong nước thải Trong các bề bủn hoạt tỉnh một phân chất thải hữu cơ sẽ

được các ví khuẩn hiểu khi sử dụng để lây năng lượng đề tổng hợp các chất hữu cơ

còn lại thành tế bảo vĩ khuẩn mới, nên để đảm bảo cho hoạt động sông của chúng cản cung cáp oxy liên tục vả duy trì nhiệt độ trong khoảng 20 — 30°C

Tác nhân tham gia vào quá trình phân hủy các chất bản hữu cỏ là vi khuẩn,

xa khuẩn, nâm và một số sinh vật bậc thấp

1.4.2.2 Quy trình công nghệ xử lý hiếu khí

Quả trình phân huỷ hiểu khí hay chu kỳ sinh trưởng của các vi khuẩn trong

bề xử lý nước thải gồm 3 giai đoạn chủ yêu sau:

- Giai doan 1: Van chuyên các chất gây ô nhiễm từ pha lỏng tới bẻ mặt của tế

bao vi sinh vat do khuếch tán đối lưu vảo phân tử

~_ Giai đoạn 2: Nhờ tác động của enzyme ngoại bảo của vi sinh vật các chất ô

nhiễm được phân cắt, khuếch tản vào bên trong màng thế bảo do sự chênh

lệch nông đô các chất trong và ngoài tế bảo

~ Giai đoạn 3: Quả trình chuyền hoả các chất ở trong tế bảovi sinh vật đã sản sinh ra năng lượng vả tổng hợp nên các chất mới của tế bảo, giúp cho các tế bảo sinh trưởng và nhân lên

Các phản ứng hóa học điền ra trong nguyên sinh chất của tế bào vi sinh vật:

- Oxi hoa cae chat hữu cơ đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bảo:

cơ chứa nito va giai phong NH; hay NH,", la nguon dinh dưỡng được vỉ sinh vật sử

dụng trực tiếp cho xây dựng tế bảo Một lượng nhỏNH;được vi khuan Nitrozononas chuyên thành niưït (NO;) và ví khuẩn Nitrobacterchuyen tir nitrit thanh nitrat

Tế bảo vi khuân tiên hành phân bảo vả tăng nhanh về sỏ lượng Tốc độ phân

bảo phụ thuộc vào thời gian cần thiết cho các làn phân bảo và lượng thức ăn trong

môi trường

~_ Tự phân huỷ chất liệu tế bảo

CsHyNO, + 502 5C0; + 2H¿O + NH; + ATP Khi môi trường không còn đủ dinh dưỡng, vi khuẩn chết đi nhiều hơn số

lượng vi khuân được sinh ra, do đỏ mật độ vi khuân trong bẻ giảm nhanh

1.4.2.3 Các yếu tổ ảnh hưởng tới quá trình xử lý hiểu khí

Nhiệt độ: Trong khoảng nhiệt độ tôi ưu, tốc độ phân ứng oxy hóa tăng khi

nhiệt độ tăng, nhiệt độ duy trì trong khoảng từ 20°C ~ 30°C Khi nhiệt độ tăng quá ngưỡng có thể làm vi khuân chết đi (cỏ thể khắc phục bằng các chủng chíu nhiệt),

ngoài ra nhiệt độ tăng gây giảm độ hỏa tan oxy trong nước (khắc phục bằng cách

sục khi) Khi nhiệt độ quá thấp, tốc độ xử lý giảm vả quá trình thích nghỉ của vi sinh

vật với môi trường chậm lại

Khuấy trộn: Việc khuấy trộn làm tăng sự phân chia bông bìn hoạt tính thành

các hạt nhỏ hơn, tăng tốc độ hắp phụ các chất dinh dưỡng vả oxy lên các vi sinh vật,

Các yêu tỏ dinh dưỡng và vi lượng: đề tạo môi trường cho các vi sinh vật cỏ

thể hoạt động tốt Khi thiếu mto lâu dài gây can trở quá trình sinh hóa các chất ban

hữu cơ và bùn hoạt tính khó lắng Khi thiêu photpho dần đền sự phát triển vủa vi

khuẩn dạng sợi, gây bùn hoạt tính bị phỏng, khó lắng và bị cuồn ra khỏi hè thông xử

lý, làm giảm sinh trưởng của bủn hoạt tính và giảm cường độ quá trình oxy hóa,

pH: pH tôi ưu cho quá trình xử lý từ 6,5 đền 8,5

1.5 Vi sinh vật phân giải cellulose

1.8.1 Giới thiệu chung về vi sinh vật phân giải cellulose

Vi sinh vat phan giai cellulose kha phong phú, bao gồm: Nắm, xạ khuẩn vả vi khuẩn [11] Hầu hết các vi khuan ứng dụng trong xử lý nước thải đều sử dụng chất

hữu cơ để trao đổi chất (vi sinh vật dị dưỡng), nhưng có một số vì khuẩn khác lại sử

dung chất vô cơ (vi sinh vật tự đưỡng), do do hai nhom vi khuẩn nảy không cỏ sự

cạnh tranh vẻ định dưỡng nên có thẻ củng phát triển trong một môi trường[37]

Bang 1 2: Một số vi sinh vật phân hủy cellulose[18]

Aspergillus ustus | Micromonospora Achromobacter Aspergillus Nocardia cellulans Bacillus subtilis

khí / / Butyrivibrio fibrisolvens

/ Ruminococcus albus

Các giỏng vi khuân tự dưỡng phan nitrat hoa nhu: Achromobacter,

Aerobacter, Brevibacterium, Algaligenes, Proteus, Spirillum Cac giéng vì khuan

di duing nlur Bacillus, Lactobacillus, Pseudomonas, Algaligenes, Clostridium, Cytophaga, Micrococcus, Ruminococcus, Arthrobacter, Methylobacterium, Achromobacter, Spirochaeta Hé vi khuan rat da dang, bao gém cả vi khuẩn hiểu

khi, vi khuân ky khí vả ví khuẩn hồ hấp tủy tiện với đặc điểm sinh trưởng nhanh với

thời gian thế hệ ngắn Các chủng vi khuẩn này sẽ sử dụng cả các hợp chất cacbon

hữu cơ, các hợp chất nitơ, các muồi phosphat lam nguồn vật liệu đề tăng sinh khỏi hay làm nguồn cung cấp năng lượng, qua đỏ làm giảm tải trọng ô nhiễm các cầu tử nảy cho môi trường

Vi sinh vật xử lý nước thải có 2 dạng sinh trưởng chính lả sinh trưởng lơ

lửng tạo bùn hoạt tính và sinh trưởng bám đỉnh tạo mảng sinh học [11]

Vi sinh vat sinh trưởng trong các bông cặn bùn hoạt tính ở trạng thai lơ lửng trong các bẻ xử lý sinh học Các vi sinh vật này tạo thành bủn hoạt tính cỏ vai trỏ

phân huỷ các chất hữu cơ đẻ xây dựng tế bảo mới và tạo thành sản phẩm cuối củng,

dạng khí Chúng sinh trưởng ở trạng thái lơ lửng và xáo trộn cùng với nước, cuối

củng các chất dinh dưỡng cạn kiệt, các bông căn lắng thành bùn Bin này được gọi

là bùn hoạt tỉnh Bùn hoạt tính cỏ dạng màu nâu, dễ lắng, cỏ kích thước tử 3 Jun — Sym Những bông nảy gồm các vi sinh vật sông, động vật bậc thắp (giun, gidi, ) va

chất rắn Hệ thong xử lý mới đưa vào hoạt động chưa cỏ bùn hoạt tính, người ta

phải tạo bùn hoạt tính Khi đó cần chú ý tới một số yêu to anh hưởng den sinh trưởng của vi sinh vật cỏ trong bùn hoạt tỉnh như nhiệt độ, pH, các nguyên tổ cỏ

tính déc lam kim ham sinh trưởng của vị sinh vật, hàm lượng chất dinh dưỡng

Màng sinh học (sinh trưởng bám dinh) ở bẻ mặt các hạt vật liệu lọc có dạng

nhảy, dai 1 — 3 mm Mau ctia né thay déi theo thành phần nước, từ vàng xám đến

nâu tôi Các vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ tạo thành mảng, dinh bam hay gắn kết vào các vật liệu trơ như đá, xỉ, chat déo, Mang cứ day dan thém và thực chất

đây là sinh khỏi vi sinh vật dinh bám hay có định trên các chất mang Màng nảy có

khả năng oxi hoá chất hữu eơ cỏ trong nước khi chảy qua hoặc tiếp xúc, ngoải ra mảng nảy còn có khả năng hấp phụ các chất bản lơ lửng hoặc trửng giun sán,

1.5.2 Dac diém cua loai Bacillus trong émg dụng xử lý nước thải

Vi khuan Bacillus 1a trực khuân gram dương, có khả năng sinh bảo tử, rất

phổ biển trong tu nhién [5] Bacillus có khả năng thích ứng cao với môi trường và

sinh ra nhiễu loại enzyme ngoại bảo trong đó có cellulase nên chúng được img dung

trong nhiều lĩnh vực, trong đó cỏ bảo vệ môi trudng[40], Cac vi khuan Bacillus

thường được ứng dụng trong xử lý nước thải là: B subtilis, B licheniformis, B

megaterium, B, polymyxa

Sử dụng Bacillus trong san xuat ché phẩm xử lý nước là hướng nghiên cứu

và ứng dụng đang được quan tâm hiện nay trong cả lĩnh vực xử lỷ nước thải công nghiệp, nước muôi trồng thủy sản và nước thải sinh hoạt: Nguyễn Như Ngọc vả

cộng sự (2016), đã phân lập được các chủng B.s#0iis NTI, B.methylotrophyeus

BAI va B.amyloquefaciens H12 xit ly tot nude thai chế biến tính bột dong riêng với

hiệu suất xử lý COD đạt 94,3% [14] Huỳnh Văn Tiên vả cộng sự (2015), sử dụng chủng Øaeilus aryabhattai KG12S xử lý nước thải chăn nuôi lợn [17] Ngo Tu Thảnh và cộng sự (2007), đã phân lập được 236 ching Bacillus trong dé cé cac

chủng T20, TR6 và TH5 có tác dụng tốt trong xử lỷ nước thải sinh hoạt [16] Deng

vả cộng sự (2003), sản xuất ra chế phảm MBEFA9 từ chủng B.mucilaginosusde xt ly nước thải, chủng nàyhoàn toàn không gây độc đổi với môi trường, có khả năng loại

bỏ các chất hữu cơ rắn lơ lửng (TSS) ở mức độ cao Khi phỏi trộn với muối Ca?” để

tao chế phẩm, tỷ lệ TS§ bị loại bỏ 85,5% và COD giảm tới 68,5% sau 5 phút xử lý[28]

Ung dung vi khuan Bacillus trong xử lý nước thải nhà máy giấycòn ít công

bổ, tuy nhiên, với những ưu điểm như trên vảtinh an toàn với con người và môi

trườngnên việc ứng dụng vi khuẩn 8aei/us để xử lý các loại nước thải là cỏ triển

vọng Từ đó, hướng nghiên cửu của dé tai tap trung vao loai Bacillus cé tiem nang lớn trong xử lý nước thải

1.6 Chế phẩm vi sinh trong công nghệ xử lý nước thải

Chẻ phẩm sinh học lả sản phảm của quả trình bỏsung sinh khỏi vi sinh vật,

có thêbao gồm 1 chủng hoặc nhiều chủng trộn với chất mang, đưa vảo hệ thống xử

lý đểcải thiên hiệu quả xử lý và giải quyết các sựcôbất ngờ về v¡ sinh của hệ thông

Nhiều loại chất mang đã được nghiên cửu vả sử dụng như: cao lanh, trấu, tro,

khoáng sét, Chất mang cỏ chức năng chỉnh là vật liệu bám dinh cho các tế bảo vỉ sinh vật, tạo điều kiện cho quả trình lưu trữ và bảo quản Các chất mang khác nhau

thi sự kết dính của chúng với vi sinh vật cũng khác nhau Hiện nay, cao lanh lả chất

mang được sửdụng phổ biển với các đặc tính như cỏ diện tích bẻmặt lớn, độ bên nhiệt cao, độkhuéch tản tốt, trơ hóa học và khả năng kết lắng tốt [35,41]

Các tế bảo vi sinh có thẻbảm đỉnh lên bề mặt chất mang phụ thuộc vào độ bám dính của các vi khuẩn (trạng thái sinh lý của tế bảo), ái lực của chất mang với

vi khuẩn (các lực như liên kết hydro, lực Van Der Waals) và các điều kiện vật lý như nhiệt độ sây, tÿlệ phối trộn, pH

Vi sinh vat trong ché phẩm sinh học giúp thúc đây quá trình phân hủy sinh

học, đầy nhanh quá trinh chuyên hóa các chất ô nhiễm Tuy nhiên, việc lựa chọn các

ching vi sinh vat bo sung vào chế phẩm cần được xem xét cần thận, do các chủng

này khi đưa vào môi trường nước thải có thêkhông sinh trưởng được hoặc không thẻ hiện được đặc tính do phải cạnh tranh với các chủng vi sinh vật bản địa, không thích nghỉ được với môi trưởng nước thải (pH, nông độ chất hữu cơ ô nhiễm, sự thay đổi tải trong ) Vi vay, khi bé sung che phẩm vào xử lý nước thải cần xem xét bồ sung,

các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự kích thích quátrinh sinh trưởng của các chủng

vi sinh vật Tuy nhiên, việc này sẽ lâm tăng chỉ phí xử lý và không thể chắc chắn

vẻ hiệu quả xử lý sau đỏ Do đó, cản phải dựa vào đặc tính nước thải và đặc tỉnh của

hệyi sinh vật để lựa chọn bổ sung các chủng vì sinh vật thích hợp

Vi sinh vật bỏ sung vào chế phẩm cân phải đáp ứng: có thể thực hiện quá trình

trao đổi chat sinh hỏa các chất hữu cơ ö nhiễm khi có các chat 6 nhiễm gây ức

chếkhác, sinh trưởng manh mẽ vả cỏ sức cạnh tranh với các chủng vi sinh vật bản địa sau khi bổsung vảo môi trường nước thải và phải tương thích với các chủng vi

sinh vật củng bêsung vào chế phẩm Ngoài ra, các chủng vi sinh vật nảy không

được gây bệnh cho người vả gây hại cho hệsinh thái [20] Do đỏ, mỗi chủng vi sinh

vật cần được lựa chọn cân thận, phải trải qua khảo sát và thử nghiệm Có một cách

hiệu quả để việc lựa chọn các clrủng vi sinh vật trở nên dé dang hơn: Lựa chọn các

chủng vi sinh vat ban dia ngay timguén 6 nhiễm cân xử lý Các chủng nảy được

phân lâp từnguôn ô nhiềm, qua quá trinh sảng lọc, tuyên chọn dựa trên các đặc tỉnh phân hủy sinh học tốt nhất đáp ứng yêu cầu của từng hẻ thông xử lý

Trong các hệ thông xử lý có bồ sung chế phẩm sinh học, đề duy trì hiệu suất

xử lý, ngoài vẫn đề lựa chọn được chủng vi sinh vật phủ hợp, cần duy trì mật độ vỉ sinh vật trong chế phẩm Mật độ vi sinh vật phải duy trì ở mức đủ lớn dé có được

hiệu quả phân hủy sinh học các chất ô nhiềm trong nước thải tốt nhất

Trong những năm gần đây, đã cỏ nhiều công trình nghiên cửu tmg dung vi

sinh vật vào xử lý nước thải, bước đầu đã thu được kết quả đáng khich lệ, một số

chế phẩm sinh học đang được sử dụng như:

Chế phẩm Biomidoli 2 phân giải cellulose của công ty TNHH Midoli Thảnh

phan g6m: Trichodarma spp.,Cellulomonas spp Bacillus spp.,Thermoactynomyces

spp với mật 4610” CFU/g

Ché pham Bioproduct I duoc sản xuât từ một nhóm vi khuẩn Bacillus phân

lập từ nước hỏ, có tác dụng lam sach nude hé bi 6 nhiém[7]

Ché pham TN2D do nhom tac giả Võ Văn Nhân vả cộng sự nghiên cứu với thanh phan: Bacillus subtilis (10'* CFU/g), Nitrosomonas spp (10'' CFU/g),

Nitrobacterspp (10''CFU/g), Saccharomyces (10'*CFU/g), vi khuan phân giải lân

(10 CFU/g), sử dụng xử lý nước thải chế biển thủy sản [12]

Thực tế cho thấy, phản lớn các chế phẩm vi sinh xử lý nước thải có thành

phan vi khuan Bacillus,

Chương 2 - VẶT LIỆU VẢ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Nước thải sử dụng trong quá trình nghiên cửu là nước thải lấy tại các bể cân bang, be vi sinh, bề lắng của hé thong xử lý nước thai nha máy giấy An Hòa thuộc

thôn An Hỏa, xã Vĩnh Lợi, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang và nước thải chưa

qua xử lý của cụm công nghiệp giấy Phú Lâm thuộc thôn Tam Tảo, xã Phú Lâm,

huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh

Mẫu nước thải được bảo quản ở 2°C ~ 4°C trong quả trình nghiên cửu

Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm — Trường Dai hoc Bach Khoa Ha Noi

và phòng Thử nghiệm 1 ~ Công ty cỏ phân Chứng nhận và Giám định VinaCert: Tủ

cay ESCO (Indonesia), ti say Binder (Đức), nỗi hấp Sturdy (Dai Loan), ndi hap

Hirayama (Nhật Bản), tủ âm LabTech (Hàn Quốc), tủ âm Menumert (Đức), tủ am

lạnh Memmert (Đức), bể ồn nhiệt (Đức), mảy quang phỏ tử ngoại khả biến UV-VIS

(Mỹ), máy lắc (Đài Loan), máy ly tâm lạnh (Đức), cân phân tích KERN (Đức),

2.2.2 Hóa chấtvà môi trường,

> Hóa châtvà môi trường

Hóa chất vả thuốc thử sử dụng trong quả trình nghiên cửu bao gồm:

Merck: Cao thịt, KzHPO¿,KH;PO¿,(NH,);SO¿, CaCl;, NaCl, agar, lugol, bộ

nhuộm Gram, KOH, 1-Naphthol:MR-VP broth; blood agar

Himedia: Peptone, cao nắm men, cellulose, D(£) xylose, D - lactose, ONPG,

thuốc thử Kovacs', creatin;triple sugar iron agar (TSI); ure agar; lysine decarboxylase

(LDC); omithine decacboxylase (ODC); arginine dihydrolase (ADH), tryptophan; carbohydrateconsumption broth (CCB);simmons citrat agar

Trung Quốc:K;Cr;O;Ag;§O,HgSO,, HạSO,đặc, FeSO¿7HạO, H;O;,

[(NHy)2Fe(SO4)2.6H20],MgSO,.7H20, D- glucose, D- mannitol, sucrose, ure,

Việt Nam: Máu cừu khử sợi huyết

> Thanh phan của một số môi trường

Môi trườngdinh dưỡng lỏng (NB): Pepton 10 g/1,cao thịt 10g/1, NaCl 5 g/l, pH= 6,0+0,2

Môi trường thạch dinh dưỡng: Pepton 10 g/1, cao thịt 10 g/1, NaCl 5 g/l; agar

15 g1, pH = 6,0+0,2

Môi trường thạch Hans phan lập vi khuẩn phân giải cellulose: KyHPO,0,5

g/1, KH;PO¿ 0,5 g/1, (NH¿);SO¿ 1,0 g/l, MgSO4.7H2O 0,1 g/1, CaCl; 0,1 g/l, NaCl

6,0 g/1,cao nam men 0,1 g/l,cellulose 10,0 g/Lagar 15,0 g/l, pH = 6,0 + 0,2

Môi trường thử hoạt tính cellulase ngoai bao: Cellulose 10,0 g/1,agar 15,0 g/1,

pH=6/0+02

Môi trường thử sinh hóa:

MR-VP broth: Pepton 7 g/1, glueose 5 g/1, KyHPO¿ Š g/1, pH = 6,9 + 0,2

Blood agar: Pepton 20 g/l; NaCl 5 g/l, agar 15 g/l,pH = 7,3 + 0,2

TSI: Cao thit 3 g/l, cao nam men 3 g/l, pepton 20 g/l, NaCl 5 g/l, lactose 10

g/l, sucrose 10 g/l, glucoes 1 g/l, Sat (III) xitrat 0,2 g/l, Natri thiosulphat 0,3 g/1,

Simmons Citrat Agar: MgSO, 0,2 g/l, NHẠH,PO¿ 1 g/1, K,PO, 1 g/l, NaCl 5 g/l, NayCzHsO; 1 g/1, Bromothymol xanh 0,08 g/1, agar 15 g/1, pH = 6,8 + 0,2

Các môi trường hập khử trủng ở 121°C trong 15 phút

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương phân tích xác định các thông số chất lượng nước thải

Hút 2m] mẫu (pha loãng nếu cản) vào bình phản ứng, thêm 1 mÌ K;Cr;O;và

thém 3 ml dung dich HySO, - Ag»SOy, đây kín và lắc đều

Pha mau 6 150°C trong 2 gid Mau sau khi pha, dé ngudi, thém 1- 2 giot chi

thi Feroin va tien hanh chuẩn d6 luong du dicromat trong mau bang mudi Mohr (QNH,):Fe(SO4)2.6H,0) néng dé 0,12 mol/L

Dimg viée chuan mau khi thay dung dich chuyén tir mau xanh lá sang màu

d6 gach Ghi lai thé tich muéi Mohr tiéu ton

Mẫu trắng: sử dụng nước cat Tién hanh tuong tự như trên

Xác định COD bằng công thức

_ 8000c.(Y1-Y2)

vo

cop Trong đó:

COD: nhu cau oxi hoa hoe, mg/l;

cla nong dé ciia sat (II) amoni sunfat, mol/l;

‘Vo la thé tich ctia phan mau thir, ml;

V, la thé tich sit (11) amoni sunfat str dung khi chuẩn độ

V> la thé tich st (II) amoni sunfat sử dụng khi chuân độ mẫu thử, ml;

8000 là khỏi lượng mol của 1⁄4 O¿, tính bằng mg/1 [22]

tring, ml;

2.3.1.3 Hàm lượng các chất rắn lơ lửng

Sây giấy lọc ở 105°C, trong 1 giở, cân và ghi khối lượng cân của giấy lọc sau

khi sấy

Để mẫu đạt nhiệt độ phòng, lắc đều dé dong nhất mâu

Sau khi mâu đã đồng nhát, lẫy 20 mÌ mâu lọc qua giấy lọc, tráng ống đong

bằng 20 mÌ nước cất và dùng lượng nước này đề rửa giây lọc

Say giấy lọc sau khi lọc ở 105°C + 2°C tir 1 giờ đến 2 giờ Cân và ghi lại

Khối lượng giấy lọc

Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), tỉnh theo công thức:

_ 1000(b—a)

p=

Trong đó:

p (TSS): hàm lượng chat ran lo hing, mg/l;

b:khối lượng giây lọc sau khi lọc, mg;

a: khối lượng giáy lọc trước khi lọc, mg;

V: thể tích mâu, ml[24]

2.3.1.4 Chỉ số thể tích bùn

Mau cho vao éng dong 1 lit, để lắng 30 phút, ghi thẻ tích bủn cỏn lại (V mÌ)

Sau đó lẫy 1 lít nước đó đi xác định TSS và được tỉnh như sau:

V.1000

Trong đó:

SVI: Chi s6 thé tich bun, ml/g;

V: Thể tích chất rắn lắng sau 30 phút trong ông dong 1 lit;

T§S: Hàm lượng chất rắn của mẫu, mg/1;

1000: Hệ số quy đổi miligam ra gam[32]

SVI trong khoảng 80 — 120 ml/g 1a tot nhat[36]

2.3.2 Phương pháp phân lập các chủng vi khuẩn

Từ các mẫu nước thải, lấy 50ml cho vào bình tam giác 250ml chứa SÔm] môi trường NB, chuan vé pH = 5, nudi lắc 150 vòng/phút ở 35°C trong 48 giờ