MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU

................................................................................................................ 1

Chương 1.

TỔNG QUAN.......................................................................................3

1.1. Tổng quan về nước thải giàu hữu cơ....................................................................3
1.1.1. Nguồn thải và đặc điểm của nước thải giàu hữu cơ......................................3
1.1.2. Kim loại trong nước thải giàu hữu cơ...........................................................8
1.1.3. Tác động của nước thải giàu hữu cơ đến môi trường...................................9
1.2. Tổng quan về công nghệ UASB........................................................................10
1.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ UASB...................................................11
1.2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố đến hệ UASB.....................................................13
1.3. Ảnh hưởng của các kim loại đến hiệu suất xử lý nước thải giàu hữu cơ của hệ
UASB....................................................................................................................... 17
1.3.1. Ảnh hưởng của Ca2+....................................................................................18
1.3.2. Ảnh hưởng của Mg2+...................................................................................19
1.3.3. Ảnh hưởng của Cu2+....................................................................................19
Chương 2.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................22

2.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................22
2.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................23
2.2.1. Phương pháp thực nghiệm..........................................................................23
2.2.2. Phương pháp phân tích...............................................................................27
2.2.3. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu và đánh giá.......................................28


Anaerobic filter

AFB

Hệ yếm khí lớp bùn động

Anaerobic fluidized bed

AP

Ao hồ yếm khí

Anaerobic pond

BOD

Nhu cầu oxy sinh học

Biochemical (or Biological)
oxygen demand

COD

Nhu cầu oxy hóa học

Chemical oxygen demand

DFSFF


QCVN

Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia

SS

Chất rắn lơ lửng

Suspended solid

UASB

Hệ bùn yếm khí dòng chảy ngược

Upflow anaerobic sludge blanket

DANH MỤC BẢN

Bảng 1. Đặc điểm nước thải giàu hữu cơ của một số ngành sản xuất............................3
Bảng 2. Quy trình sản xuất và chất thải ngành tinh bột sắn [6]......................................4
Bảng 3. Quy trình sản xuất và chất thải ngành mía đường [4].......................................5
Bảng 4. Công đoạn sản xuất và chất thải ngành chế biến thủy hải sản [13]...................7
Bảng 5. Đặc điểm nước rỉ rác tại một số bãi chôn lấp [40]............................................9


Bảng 6. Lượng alkalinity dạng CaCO3 (mg/L) tối thiểu cần có để duy trì pH ~ 7 theo
nhiệt độ và % khí CO2 sinh ra trong hệ yếm khí [23]...................................................15
Bảng 7. Thành phần hóa chất chuẩn bị nước thải nhân tạo cho 10 lít mẫu nước [30]. .22
Bảng 8. Chỉ tiêu và các phương pháp phân tích...........................................................27
Bảng 9. Sự thay đổi của các thông số trước và sau khi có Ca 2+....................................36

Thời kỳ công nghiệp hóa – hiện đại hóa kéo theo sự phát triển mạnh mẽ của
các ngành nghề đã và đang giúp tình hình kinh tế đất nước cải thiện rõ rệt. Tuy
nhiên, để có được sự phát triển bền vững thì nhiệm vụ bảo vệ môi trường là không
thể thiếu. Một trong những vấn đề môi trường đáng quan tâm hiện nay đó là nước
thải, đặc biệt là nước thải giàu hữu cơ.
Vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải giàu hữu cơ được quan tâm bởi tải
lượng phát thải lớn và vấn đề cạn kiệt oxy trong nước khiến không chỉ làm chết các
sinh vật, mất cân bằng sinh thái, mất cảnh quan mà còn tạo ra mùi hôi thối khó chịu.
Với đặc thù là một đất nước nông nghiệp, Việt Nam có rất nhiều ngành nghề phát
sinh nước thải giàu hữu cơ như sản xuất mía đường, tinh bột sắn, tinh bột dong
riềng, bún, bánh đa, bia, thịt hộp, chế biến thủy hải sản,…
Trong số các phương pháp xử lý nước thải giàu hữu cơ, phổ biến nhất là
phương pháp sinh học yếm khí. Trong bối cảnh các nguồn năng lượng ngày càng
cạn kiệt, phương pháp xử lý yếm khí đang được ưu tiên hơn nhờ khả năng sinh khí
metan (CH4) tạo năng lượng. Ở nhiệt độ 35oC, 1 g COD được xử lý bằng phương
pháp yếm khí có thể sinh ra 0,4 lít CH 4 [23], khi đốt hoàn toàn 1 m3 khí CH4 cho ra
khoảng 5.500 – 6.000 kcal.
Công nghệ xử lý yếm khí có từ giữa thế kỷ 20, nhưng hiệu suất xử lý còn
thấp, thời gian xử lý dài. Cho tới năm 1970, hệ UASB ra đời được xem là bước
ngoặt thành công của công nghệ xử lý yếm khí với khả năng chịu tải lớn, hiệu suất
xử lý cao trong thời gian ngắn [19].
Cho đến nay công nghệ xử lý nước thải giàu hữu cơ đã và đang được nhiều
nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam quan tâm, nghiên cứu theo nhiều hướng
khác nhau. Trong đó cũng có nhiều nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố
kim loại có trong nước thải đến hoạt động của hệ UASB. Tuy nhiên, các nghiên cứu
mới chỉ tập trung vào ảnh hưởng của các kim loại đến sự hình thành hạt bùn hoặc
hiệu suất xử lý nước thông qua chỉ tiêu COD, mà chưa xem xét đến chất lượng khí

1


1.1. Tổng quan về nước thải giàu hữu cơ
1.1.1. Nguồn thải và đặc điểm của nước thải giàu hữu cơ
Nước thải giàu hữu cơ được thấy ở nhiều ngành nghề khác nhau như: mía
đường, bia, tinh bột sắn, tinh bột dong riềng, sữa, thịt hộp, chế biến thủy hải sản,...
Nhiều cơ sở sản xuất có quy mô nhỏ, phân bố không tập trung, hầu hết trang thiết
bị, máy móc, dây chuyền công nghệ sản xuất trong các nhà máy đều cũ, lạc hậu,
trình độ sản xuất còn thấp, dẫn tới lượng phát thải lớn và phân tán.
Mức độ ô nhiễm có sự khác nhau giữa các ngành nghề phát thải. Nhìn chung,
giá trị COD trong nước thải giàu hữu của các ngành thường khoảng 2000 mg/L (cao
gấp 13 lần QCVN 40:2011/BTNMT cột B), có khi lên tới hơn 100 lần như nước
thải tinh bột sắn, được thể hiện tại Bảng 1.
Bảng 1. Đặc điểm nước thải giàu hữu cơ của một số ngành sản xuất
Thông
số

Đơn
vị

Mía
đường [4]

Tinh
bột sắn
[6]

Bia [5]

COD

mg/L


Tổng P

mg/L

>70

30

SS

mg/L

300-800

pH
Lượng
thải

m3/d

Chế
biến thịt
[41]

Chế biển
thủy sản
[2]

2200


16

10

1200 2600

500-600

408

625

501

-

1028

5,5-7,4

4,0 5,6

6-8

4,6

5,3

9,3

[10]

Ghi chú: Dấu “ – “ không có thông tin

3


Chế biến thủy hải sản, tinh bột sắn, mía đường, bia là một trong những ngành
phát sinh lượng nước thải lớn nhất tại Việt Nam (52.740 – 517.808 m 3/ngày). Nguồn
thải chủ yếu từ các hoạt động rửa nguyên liệu, rửa thiết bị - máy móc, rò rỉ sản
phẩm… Chi tiết về nguồn phát sinh và lưu lượng nước thải của một số ngành được
trình bày ở các phần dưới đây.
1.1.1.1.

Ngành sản xuất tinh bột sắn

Lượng nước thải phát sinh tại các nhà máy sản xuất tinh bột sắn Việt Nam từ
20 – 30 m3/Tấn sản phẩm. Trong khi đó, năng lực sản xuất tinh bột sắn của Việt
Nam đạt 800.000 – 1.200.000 tấn/năm [6], vì vậy, ước tính nước thải phát sinh hằng
năm của ngành khoảng 16 triệu – 36 triệu m 3/năm, tức khoảng 43.835 – 98.630
m3/ngày, COD trung bình trên 10.000 mg/L. Quy trình sản xuất tinh bột sắn và chất
thải được thể hiện tại Bảng 2.
Bảng 2. Quy trình sản xuất và chất thải ngành tinh bột sắn [6]
ST
T
1
2
3
4
5

4


- Lắng trích ly: chứa tinh bột, xenluloza, protein thực vật, lignin và xyanua, do đó
có COD rất cao (>10.000 mg/L), pH thấp.
- Rửa máy móc, thiết bị, vệ sinh nhà xưởng: có chứa dầu máy, SS, BOD, COD ở
mức trung bình 200 – 400 mg/L.
- Nước thải sinh hoạt (bao gồm nước thải từ nhà bếp, nhà tắm, nhà vệ sinh) chứa
các chất cặn bã, SS, BOD, COD, các chất dinh dưỡng (N, P) và vi sinh vật…
COD khoảng 200 mg/L.
1.1.1.2.

Ngành sản xuất mía đường

Sản lượng đường cả nước năm 2013 đạt 1,53 triệu tấn [14], trong khi đó,
lượng nước thải ra trung bình khi sản xuất 1 tấn sản phẩm là 14 m 3, do vậy, lượng
nước thải phát sinh từ ngành mía đường trên cả nước lên tới 58.684 m 3/ngày, COD
trung bình 2400 mg/L [9]. Quy trình sản xuất mía đường và chất thải được thể hiện
tại Bảng 3.
Bảng 3. Quy trình sản xuất và chất thải ngành mía đường [4]
ST
T
1
2
3
4
5
6
7
8

5


- Dòng nước thải 1: không hoặc ít ô nhiễm, phát sinh từ các khâu làm lạnh trong
các thiết bị trợ tinh, thiết bị ngưng tụ của nồi cô đặc và nấu đường, nước từ bơm
chân không. Nước thải bị nhiễm dầu, nhớt và bột mía sinh ra từ ô làm lạnh trục
máy cán ép: COD khoảng 60 mg/L, nhiệt độ 54oC.
- Dòng nước thải 2: mức ô nhiễm nhẹ, phát sinh từ các quá trình ngưng hơi từ các
thiết bị gia nhiệt, cô đặc, nấu đường, làm nguội máy làm nguội nước đường và
nước thải sinh hoạt, phân xưởng ép, phòng thí nghiệm, làm lạnh lò đốt lưu
huỳnh, sữa vôi: COD khoảng 200 mg/L.
- Dòng nước thải 3: mức ô nhiễm nặng, phát sinh từ quá trình lọc chân không, lắng
(bọt và nước ép bùn), nước rửa (nồi nấu đường, thiết bị cô đặc và máy ly tâm), rò
rỉ mật rỉ: COD khoảng 2200 mg/L.
- Dòng nước thải 4: ô nhiễm nặng, phát sinh từ hệ thống xử lý khí thải. COD
khoảng 2565 mg/L.
1.1.1.3.

Ngành chế biến thủy hải sản

Tổng sản lượng thủy sản năm 2014 cả nước đạt 6,3 triệu tấn [11], trong khi
đó, mức tiêu thụ nước tại các nhà máy chế biến thủy hải sản dao động trong khoảng
từ 4,3 – 93,8 m3/tấn nguyên liệu hoặc 25 – 267 m3/tấn thành phẩm, mức tiêu thụ
tối ưu trung bình khoảng 30m3/tấn thành phẩm [13]. Vì vậy, ước tính mỗi ngày
trên cả nước, ngành chế biến thủy hải sản phát thải 517.808 m 3/ngày, COD trung
bình 1300 mg/L. Mặc dù COD không lớn như các loại nước thải giàu hữu cơ khác,
nhưng chế biến thủy hải sản lại là ngành phát sinh lượng nước thải lớn nhất trong
các ngành.
Quy trình sản xuất và chất thải ngành chế biến thủy hải sản được thể hiện tại
Bảng 4.


Chất thải

Nước thải, chất thải
rắn
Nước thải
Nước thải
Nước thải
Khí thải
Chất thải rắn

Nước thải trong ngành chế biến thủy hải sản chủ yếu ở các công đoạn rửa, do
nước thải có kèm theo các sản phẩm dư thừa của thủy hải sản – là các vật thể sống
nên rất dễ lên men thối rữa. Theo thống kê, cứ sản xuất 1 tấn tôm nõn đông lạnh
xuất xưởng sẽ thải ra môi trường 0,75 tấn phế thải (đầu, vỏ, nội tạng); cá filet đông
lạnh 0,6 tấn; nhuyễn thể chân đầu 0,45 tấn; nhuyễn thể 2 mảnh vỏ đông lạnh > 4
tấn; riêng đối với chế biến nước mắm bã chượp ước tính khoảng 0,3 tấn/1 tấn sản
phẩm. Tỷ lệ chất thải trung bình cho 1 tấn sản phẩm ở các nhà máy rất khác nhau,
dao động từ 0,07 – 1,05 tấn sản phẩm, phụ thuộc vào mặt hàng chính của mỗi xí
nghiệp, một phần chất thải này đi theo dòng nước rửa gây ô nhiễm môi trường.
1.1.1.4.

Ngành sản xuất bia

Các quá trình sử dụng nước trong nhà máy bia gồm: làm lạnh, rửa chai, thanh
trùng làm nguội, tráng và vệ sinh thiết bị (CIP), nấu và rửa bã, vệ sinh nhà xưởng,
vệ sinh hệ thống băng tải có dầu nhờn ở khu vực chiết chai, làm mát các bơm chân
không, và phun rửa bột trợ lọc.
Lượng nước thải phụ thuộc vào lượng nước sử dụng trong sản xuất. Chỉ có
một lượng nước ở trong bia, nước bay hơi, nước trong bã hèm, bã bia không đi vào

8


Một trong số các loại nước thải giàu hữu cơ có hàm lượng kim loại nhiều
nhất là nước rỉ rác, đặc biệt ở Việt Nam, do hệ thống phân loại rác – xử lý tại nguồn
chưa được quan tâm.
Bảng 5. Đặc điểm nước rỉ rác tại một số bãi chôn lấp [40]
STT

Thông số

Đơn vị

Bãi mới (dưới 2 năm)

Bãi cũ (trên 10 năm)

1

Ca2+

mg/L

50 - 7200

100 - 400

2

Mg2+


mg/L

2,21 – 8,02

0,762

1.1.3. Tác động của nước thải giàu hữu cơ đến môi trường
Protein, chất béo, tinh bột, đường…có trong nước thải giàu hữu cơ là các
chất dễ bị phân huỷ sinh học, đa phần các chất hữu cơ trong nước thải đều thuộc
loại này. Do đó, khi đưa ra thủy vực tiếp nhận, các chất hữu cơ này sẽ nhanh chóng
bị phân hủy và gây ra những hậu quả sau:
- Gây chết động vật trong nước: sự phân hủy các chất hữu cơ làm giảm oxy trong
nước khiến các loại động vật như tôm, cá không có đủ oxy để thực hiện hô hấp.
- Sinh mùi hôi thối: do oxy trong nước cạn kiệt, tạo điều kiện cho quá trình phân
hủy yếm khí diễn ra ở tầng đáy, từ đó sinh khí H 2S gây mùi khó chịu. Bên cạnh
H2S, quá trình yếm khí còn sinh ra CO 2 và CH4 góp phần gây ra hiệu ứng nhà
kính.
- Mất cảnh quan môi trường nước: màu của nước thải cùng với ảnh hưởng của quá
trình phì dưỡng làm mất màu tự nhiên của thủy vực.
- Giảm pH của nước: hầu hết nước thải giàu hữu cơ có tính hơi axit (Bảng 1) do
quá trình phân hủy chất hữu cơ tạo ra các axit hữu cơ khiến pH thấp, ảnh hưởng
đến môi trường sống của sinh vật thủy sinh.
1.2. Tổng quan về công nghệ UASB

9


Vào thời kỳ đầu của thế kỷ 20, khi các vấn đề thu hồi năng lượng và sự nóng
lên toàn cầu không được chú trọng, các nghiên cứu về hệ hiếu khí phát triển, dẫn tới


IC

EGSB

Hình 1. Số lượng các nhà máy xử lý nước thải theo phương pháp yếm khí trên thế
giới [21]
AF: Lọc kỵ khí, AP: Ao hồ kỵ khí, IC: Tuần hoàn nội, EGSB: Bùn hạt mở rộng
1.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ UASB
Cấu tạo 1 hệ UASB đặc trưng được thể hiện tại Hình 2:

10


Hình 2. Cấu tạo hệ UASB đặc trưng
Hệ UASB có thể được xây từ bê tông hoặc vật liệu không thấm nước theo
dạng hình trụ tròn hoặc hình chữ nhật. Cấu tạo gồm 2 vùng chính: vùng phân hủy ở
phía dưới và vùng tách 3 pha (khí – lỏng – rắn) ở ngay bên trên.
Nguyên lý hoạt động: Nước thải được nạp liệu từ đáy bể, đi qua lớp bùn
trong vùng phân hủy của hệ UASB, tại đây quá trình phân hủy được diễn ra, các
chất hữu cơ được vi sinh vật chuyển hóa thành sinh khối và khí biogas (chủ yếu là
CH4 và CO2). Khí biogas sinh ra nổi lên trên theo dòng chảy, kéo theo bùn lên vùng
tách 3 pha. Tại đây, nhờ bộ phận tách 3 pha, khí theo ống dẫn đi khỏi hệ, bùn lắng
quay trở lại vùng phản ứng, nước thải được xử lý đi ra ngoài.
Trong suốt quá trình này, sinh khối trong bùn với đặc tính lắng được duy trì
trong thiết bị nhờ đó hệ có tính ổn định cao.
Quá trình phân hủy trong hệ UASB cũng như các hệ yếm khí khác, trải qua 4
pha [29]: Pha thủy phân, pha axit hóa, pha axetat hóa và pha metan hóa (Hình 3).

11

+ Nhờ vi khuẩn hydrogenotrophic methanogen sử dụng cơ chất là H 2 và CO2.
Bằng việc sử dụng H2, quá trình này vừa tổng hợp CH 4 vừa làm giảm áp suất
riêng phần của H2 giúp quá trình axetat hóa ở pha trước được diễn ra.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
+ Nhờ vi khuẩn acetotrophic methanogen chuyển hóa axetat thành CH 4 và CO2.
Khoảng 70% lượng metan sinh ra bằng con đường này.
CH3COOH → CO2 + CH4
+ Nhờ vi khuẩn methylotrophic methanogen phân giải cơ chất chứa nhóm
metyl:
CH3OH + H2 → CH4 + 2H2O
4(CH3)3-N + 6H2O → 9CH4 + 3CO2 + 4NH3
1.2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố đến hệ UASB
Hệ UASB chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: Nhiệt độ, pH, tỉ lệ dinh
dưỡng, thời gian lưu, tốc độ dâng nước, hàm lượng hữu cơ, chất rắn lơ lửng và các
độc chất.

13


Nhiệt độ: Vi sinh vật yếm khí chia làm 2 nhóm: nhóm ưa nhiệt
(thermophilic) thích nghi ở 50 – 65oC và nhóm ưa ấm (mesophilic) với nhiệt độ 25
– 40oC [32]. Trong đó, nhiệt độ tối ưu của nhóm thứ nhất là 55 oC, của nhóm thứ 2
là 35 oC.

Hình 4. Biểu đồ quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phân hủy yếm khí
Thông thường, để phù hợp với điều kiện thực tế, nhiệt độ được duy trì phù
hợp cho nhóm ưa ấm. Dưới 25oC, nhiệt độ càng giảm thì hiệu quả xử lý của hệ
UASB càng giảm, đến 15 oC, quá trình này không còn hiệu quả mặc dù hoạt động
của vi sinh vật vẫn được nhận thấy ở 10oC [18].
Thời gian lưu (HRT): Cần đủ thời gian để quá trình metan hóa được diễn ra.


25

30

35

40

20

900

1050

1200

1400

25

1100

1300

1500

1700

30

CaCO3 (mg/L)

15


Tỉ lệ dinh dưỡng: mặc dù quá trình yếm khí sinh ra ít bùn và chỉ yêu cầu 1
lượng nhỏ nito, photpho cho sự phát triển sinh khối nhưng nhiều loại nước thải đều
thiếu bởi COD lớn, lượng N, P trong nước thải không thỏa mãn tỷ lệ COD:N:P =
200:5:1 (hoặc 350:10:2 [1]) hoặc C/N từ 20/1 đến 30/1 như nước thải ngành tinh bột
sắn, mía đường [4]. Do đó, một số loại nước thải muốn xử lý tốt thì N, P cần được
bổ sung. Nếu hàm lượng N, P thiếu hụt, hiệu suất xử lý sẽ giảm [3] do lượng sinh
khối tạo thành sẽ quá thấp không đáp ứng được quá trình chuyển hóa cacbon.
Ngược lại, với nước thải giàu nito thì quá trình khử amin sẽ thành NH 4+ ức chế
mạnh các vi khuẩn mêtan hóa.
Tổng rắn lơ lửng (TSS): TSS lớn (> 200mg/L) sẽ tích tụ, tạo thành các hạt trơ
lắng đọng dưới đáy hệ UASB, gây cản trở cho quá trình yếm khí [8].
Các độc chất:
+ Amoniac (NH3): Lượng amoniac tự do trong nước phụ thuộc nhiệt độ và pH.
Tại pH = 7,5 và nhiệt độ 30 – 35 oC, có khoảng 2 - 4% NH4+ được chuyển thành
NH3. Khi nồng độ Amoniac tự do > 100mg/L, hiệu suất xử lý COD giảm mạnh,
chỉ còn 35% khi nồng độ NH3 = 200mg/L. Với nồng độ NH4-N trên 3000 mg/L,
có thể gây độc ở mọi giá trị pH [37].
+ S2- được coi là tác nhân gây ức chế quá trình tạo metan. S2- làm kết tủa các
nguyên tố vi lượng như Fe, Ni, Co, Mo...do đó hạn chế sự phát triển của vi
sinh vật, đồng thời, các electron giải phóng ra từ quá trình oxy hoá các chất
hữu cơ sử dụng cho quá trình sunphat hoá và làm giảm quá trình sinh metan.
Nồng độ S2- > 200 mg/L sẽ gây ức chế mạnh quá trình phân hủy yếm khí [4].
+ Các hợp chất hữu cơ của clo, benzen với nồng độ thấp cũng cản trở quá trình
phân hủy yếm khí [23].
+ Kim loại nặng: các vi khuẩn mêtan hóa đặc biệt mẫn cảm với các ion kim loại

xử lý (song chắn rác, lắng, trung hòa) để giảm TSS và điều chỉnh pH phù hợp. Vì
vậy, việc tồn tại một lượng các ion kim loại có trong nước thải khi đi vào hệ UASB
là điều khó tránh khỏi. Mỗi loại nước thải có những kim loại ở các nồng độ khác

17


nhau, do đó, để xem xét khả năng áp dụng công nghệ UASB đối với loại nước thải
nào đó, các nghiên cứu về ảnh hưởng của kim loại được thực hiện.
1.3.1. Ảnh hưởng của Ca2+
Rudd và cộng sự (1984) [25] đã chỉ ra rằng các polymer ngoại bào (hỗ trợ
cho sự phân hủy của vi sinh vật) có xu thế bám vào Canxi nhờ có thể tạo thành
phức hợp ổn định. Do đó, việc bổ sung Ca 2+ vào bùn yếm khí được xem là cần thiết
ở các giai đoạn đầu để giữ bùn, tuy nhiên, ở nồng độ cao, Ca 2+ có thể cản trở hoạt
động của hệ do tạo kết tủa với CO32-.
Yu và cộng sự (2001) [36] đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của Ca 2+ đến
hệ UASB với 6 mức nồng độ Ca 2+ lần lượt là 0, 150, 300, 450, 600 và 800 mg/L.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, với cùng tải trọng OLR = 5,3 g/L.d, hiệu quả xử lý
COD tương tự nhau ở 3 mức 0, 150, 300 mgCa 2+/L (hiệu suất ~ 90%), trong khi đó,
với 450, 600, 800 mgCa2+/L hiệu suất giảm nhẹ chỉ còn ~ 86 - 84%. Ngoài ra nghiên
cứu cũng chỉ ra rằng, với tải trọng OLR = 4 g/L.d, nồng độ Ca 2+ trong nước thải nên
trong khoảng 150 – 300 mg/L để thuận lợi cho việc tạo bùn hạt giữ sinh khối.
Nghiên cứu khác của Sanjeevi và cộng sự (2013) [26] với tải trọng cao hơn
OLR = 9 g/L.d chỉ ra nồng độ Ca2+ giúp phát triển bùn tốt nhất ở nồng độ Ca = 300
– 400 mg/L.
Một nghiên cứu khác với nồng độ khảo sát lớn hơn cho thấy, ở nồng độ 2500
– 4500 mgCa2+/L sẽ gây ức chế quá trình yếm khí ở mức độ trung bình, và ức chế
mạnh tại 8000 mgCa2+/L [23]. Tuy nhiên, nghiên cứu của Ahn (2006) thấy rằng tại
7000 mgCa2+/L mới nhận thấy có dấu hiệu suy giảm khả năng phân hủy yếm khí
[16].

Để tìm hiểu hình thái hóa học của kim loại khi đưa vào hệ thống xử lý yếm
khí, Sarioglu và cộng sự (2009) [27] đã tiến hành nghiên cứu về nồng độ Cu 2+ trong
hệ yếm khí theo thời gian (Hình 5).

19


Hình 5. Nồng độ Cu có trong nước thải theo thời gian ở các mức nồng độ ban đầu
từ 10 – 1000 mg/L [27]
Theo Hình 5, với nồng độ Cu2+ trong nước thải ban đầu là 10 - 1000 mg/L,
chỉ sau 1 ngày, nồng độ Cu 2+ trong nước đã giảm mạnh và gần như đạt giá trị ổn
định trong suốt quá trình (từ ngày 01 đến ngày thứ 14). Kết quả nghiên cứu cho thấy
các kim loại khi đưa vào hệ xử lý yếm khí sẽ nhanh chóng xảy ra các quá trình lý
hóa với bùn và các chất có trong hệ, chính điều này khiến ảnh hưởng của các kim
loại nặng gây ra cho hệ xử lý yếm khí được nhận thấy ngay từ những ngày đầu tiên.

20