GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
 ­­­­­­­­

  

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ

Công Nghệ Sinh Học Môi Trường
Đề tài:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC 
TRONG XỬ LÍ KIM LOẠI NẶNG 
BẰNG VI SINH VẬT
    Nhóm 5:

Đỗ Minh Quân
Phan Nguyễn Phát
Phạm Hữu Thái Sơn
Lê Thị Thùy Loan
Nguyễn Thị Thanh Tâm

14163216
14163202
14163227
14163134
14163233



đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Tuy nhiên, mặt trái của sự phát triển 
này chính là vấn đề  ô nhiễm môi trường, một lượng lớn chất thải ( khí 
thải, nước thải, chất thải rắn) là nguy cơ phát sinh và nguy cơ tiềm tàng tác 
động đến môi trường cũng như  sức khỏe cộng đồng, làm  ảnh hưởng lớn 
đến đời sống của các sinh vật. 
Một trong những nguyên nhân gây ra sự tác hại đó chính là sự ô nhiễm các 
kim loại nặng trong nước làm  ảnh hưởng trực tiếp đến các sinh vật dưới  
nước cũng như sức khỏe con người. Kim loại nặng tồn tại trong nước th ải  
của nhiều ngành công nghiệp với nồng độ  vượt quá giới hạn cho phép sẽ 
gây những tác động tiêu cực tới môi trường. Đứng trước những thách thức 
đó, việc đi tìm lời giải cho bài toán môi trường nói chung và vấn đề  xử  lý 
nước thải ô nhiễm kim loại nặng nói riêng đang được quan tâm sâu sắc.  
Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu loại bỏ  các kim loại trong  
nước bằng các vật liệu tự  nhiên là một trong những hướng nghiên cứu  
mới, thân thiện với môi trường do ít hoặc không phải bổ sung các hóa chất 
vào dòng thải nên không gây các ảnh hưởng thứ cấp tới môi trường mà còn 
có thể thu hồi kim loại. 
Ä Một trong những phương pháp đang được chú trọng nhất là dùng vi  

sinh vật để xử lý kim loại nặng trong nước.

Tại Sao Nên Dùng Vi Sinh Vật Để Xử Lý Kim Loại Nặng ?
Trong bảo vệ  môi trường, người ta  đã sử  dụng vi sinh vật làm sạch môi 
trường, xử lý các chất thải độc hại. Nhờ khả năng hấp thụ kim loại nặng trên  
bề mặt tế bào đã làm thay đổi trạng thái oxy hóa khử của kim loại sẽ tách bỏ 
kim loại trong nước thải. Ngoài ra phương pháp sử dụng vi sinh vật để xử lý 
4Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

Một số  kim loại cần cho sự phát triển của sinh vật và chúng được coi  
là nguyên tố vi lượng. Một số không cần thiết cho sự sống, khi đi vào cơ thể 
sinh vật có thể không gây nguy hiểm gì. Kim loại nặng gây độc hại với môi  
trường và cơ  thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt qua tiêu chuẩn cho 
phép.

5Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

4.

Tác hại của kim loại nặng đến con người:

Các chất quan trọng nhất mà chúng ta cần nghiên cứu đến như: Chì (Pb),  
Thủy ngân (Hg), Asen (As), Cadimi (Cd), Crom (Cr), Niken (Ni), Đồng (Cu),  
Mangan (Mn),...
 Chì (Pb): Là nguyên tố có độc tính cao đối với sức khỏe con người. Chì 

gây độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động 
lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hydro. Chì tích tụ ở xương, kìm  
hãm quá trình chuyển hóa canxi bằng cách kìm hãm sự  chuyển hóa  
vitamin D.
Ä Tiêu chuẩn tối đa cho phép theo WHO nồng độ  chì trong nước uống 
là 0,005mg/ml

 Thủy ngân (Hg): Tính độc của thủy ngân phụ thuộc vào dạng hóa học 

của nó. Thủy ngân có khả  năng làm thay đổi hàm lượng kali, thay đổi  

ung thư phổi.
Ä Tiêu   chuẩn  WHO   quy   định  hàm   lương   Crom   trong   nước   uống  là  
0,005mg/l

II. Cơ sở khoa học của phương pháp 
1.














Cơ sở khoa học chung
Nhờ  khả  năng hấp thụ các kim loại lên bề  mặt tế  bào vi sinh vật trong  
các hệ  thống xử  lý gây tác động lên trạng thái oxy hóa khử  của các ion  
kim loại nhờ đó có thể tách bỏ các ion kim loại nặng trong nước thải.
Hiệu quả  của quá trình lọc kim loại phụ  thuộc vào hệ  vi khuẩn trong 
nước. Nhiều vi sinh vật có thể phân hủy bộ khung cacbon của các phức  
kim loại và như  vậy làm cố  định, giảm khả  năng phát tán các ion kim 
loại một lần nữa.
Tiêp cân h
́ ̣ ương nghiên c

̃
̣
̣
ới co kha năng
́ ̉
 
loai bo kim loai năng
̣
̉
̣ ̣
Gop phân lam ro nguyên ly va đông hoc cua qua trinh x
́
̀ ̀
̃
́ ̀ ̣
̣
̉
́ ̀ ử ly kim loai năng
́
̣
̣  
băng sinh khôi cua vi sinh v
̀
́ ̉
ật.
Cac kêt qua nghiên c
́ ́
̉
ứu vê kha năng loai bo Pb(II), Cd(II), Cu(II), Zn(II),
̀ ̉

̉ ử  ly tôt, it hoa chât, chât l
́ ́ ́ ́
́
́ ượng thai tao ra nho va dê x
̉ ̣
̉ ̀ ̃ ử  ly, co
́ ́ 
thê tai tao lai vât liêu hâp phu
̉ ́ ̣ ̣ ̣
̣
́
̣

7Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

Nhiều loại vi khuẩn, nấm men, tảo có thể  hấp thu chủ  động và tích tụ 
các ion kim loại trong tế bào nhờ hệ thống vận chuyển chủ động có thể 
hoạt động ngược với gradient nồng độ  và tiêu tốn năng lượng. Ngược 
lại sự  hấp thụ  bề  mặt là quá trình bị  động, theo gradient nồng độ  mà 
không sử  dụng năng lượng và có thể  trung gian qua các tế  bào không 
hoạt động



2.

Phương pháp sinh học 

vân chuyên chu đông ng
̣
̉
̉ ̣
ược Gradient nông đô.
̀
̣
b. Cơ chế của phương pháp 
þ Phương pháp sinh học là phương pháp sử dụng những vi sinh vật  

đặc trưng chỉ  xuất hiện trong môi trường bị  ô nhiễm kim loại nặng 
và có khả năng tích lũy kim loại nặng trong cơ thể. 
þ Các vi  sinh vật thường sử  dụng như  tảo,nấm, vi khuẩn, v.v..  
Ngoài ra còn có một số loài thực vật sống trong môi trường ô nhiễm  
kim loại nặng có khả năng hấp thụ và tách các kim loại nặng độc hại 
như: Cỏ  Vertiver, cải xoong, cây dương xỉ, cây thơm  ổi, v.v.. Thực 
vật có nhiều phản ứng khác nhau đối với sự có mặt của các ion kim  
loại trong môi trường. 
c. Cơ chế hấp thụ kim loại nặng ở sinh vật như sau: 
 Giai đoạn 1: Tích tụ các kim loại nặng và sinh khối, làm giảm nồng  

độ các kim loại này ở trong nước.
 Giai đoạn 2: Sau quá trình phát triển ở mức tối đa sinh khối, vi sinh  
vật thường lắng xuống đáy bùn hoặc kết thành mảng nổi trên bề 
mặt và cần phải lọc hoặc thu sinh khối ra khỏi môi trường nước.
d. Một số vi sinh vât tham gia
̣

 Chlorella vulgaris
8Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật

 Scendesmus abudans
Kha năng hâp thu cadimi la 62mg/l
̉
́
̣
̀
 
(theo   nghiên   cưú   cuả   Patricia 
A.Terry)

trong   khoang
̉   36   giơ ̀

 Saccharomyces cerevisiae: 
2+
Hâp thu môt sô Kim loai năng: Cu
́
̣
̣ ́
̣ ̣
 , 
2+
2+
Pb   , Zn   . Kha năng hâp thu theo
̉
́
 
2+
2+
2+

thích như  sau: Đầu tiên, Cu sẽ  tham gia vào quá trình tổng hợp metallo  
thionein, sau đó metallo thionein bao quanh kim loại và bảo vệ S.cerevisiae  
khỏi độc tính của kim loại nặng. Sức đề  kháng của S. cerevisiae với ion  
Cu2+  liên   quan   đến   sự   tạo   thành   liên   kết   kim   loại­protein   (metallo  
thionein), sự khoáng hóa và sự tích tụ  tạm thời tại không bào. Sự tích lũy 
kẽm trong nấm men do kẽm kích thích sự hình thành liên kết acetaldehyde 
với alcohol dehydrogenase. Kẽm thúc đẩy sự  tổng hợp nhân bào, thiếu  
kẽm sẽ kìm hãm sự phát triển của tế bào. Theo quan điểm di truyền học,  
sự tích lũy liên quan đến quá trình trao đổi chất và cấu tạo tế bào.
Bảng 3. Sự tích tụ các kim loại nặng bằng vi sinh vật và tảo
Vi sinh vật

Nguyên tố

Lượng tích tụ ( % 
khối lượng khô )

Vi khuẩn
Vi khuẩn (170 chủng)

Cadmium

Vi khuẩn ( 137 chủng )

Đồng

Vi khuẩn ( 19 chủng )

Bạc


Bacillus sp.( 9  chủng )

Uranium

3­5

Hỗn hợp vi khuẩn

Cadmium

0,22

Hỗn hợp vi khuẩn

Đồng

30

Hỗn hợp vi khuẩn

Bạc

32

Citrobacter sp.

Chì

34­40


lượng bụi được biết đến có chứa hàm lượng giá trị của kim loại mà 
không bị  huỷ, thải bỏ. Trong một thí nghiệm, trên 90% có sẵn Cu,  
Zn, Ni và Al đã được lọc.

11Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

III. Cách tiếp cận phương pháp
Trong nhiều biện pháp xử  lý ô nhiễm, biện pháp sinh học được mọi  
người đặc biệt quan tâm sử dụng. So với các biện pháp vật lý, hoá học, biện  
pháp sinh học chiếm vai trò quan trọng về quy mô cũng như giá thành đâu tư,  
do chi phí năng lượng cho một đơn vị  khối lượng chất khử  là ít nhất. Đặc  
biệt xử  lý bằng biện pháp sinh học sẽ  không gây tái ô nhiễm môi trường ­  
một nhược điểm mà biện pháp hoá học hay mắc phải. Biện pháp sinh học sử  
dụng một đặc điểm rất quý của vi sinh vật , đặc điểm đã thu hút sự chú ý của  
các nhà nghiên cứu và các nhà sản xuất là khả năng đồng hoá được rất nhiều  
nguồn cơ chất khác nhau của vi sinh vật, từ tinh bột, cellulose, cả nguồn dầu  
mỏ và dẫn xuất của nó đến các hợp chất cao phân tử khác như protein, lipid,  
cùng các kim loại nặng như chì, thuỷ ngân ... Thực chất của phương pháp này  
là nhờ hoạt động sống của vi sinh vật (sử dụng các hợp chất hữu cơ và một  
số chất khoáng có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng) để  
biến đổi các hợp chất hữu cơ cao phân tử  có trong nước thải thành các hợp  
chất đơn giản hơn. Trong quá trình dinh dưỡng này vi sinh vật sẽ nhận được  
các chất làm vật liệu để  xây dựng tế  bào, sinh trưởng và sinh sản, nên sinh  
khối được tăng lên.
 Nghiên cứu sự  hấp phụ  kim loại nặng bởi vi khuẩn   Bacillus subtilis  có 

biểu hiện polyhistidine 6x trên bề mặt tế bào.

mô   hình   1   lớp   và   2   lớp   màng   sinh   khối   A.
niger và phân tích sự thay đổi cấu trúc bề mặt màng sinh khối trước và sau  
khi hấp phụ Cu2+ , Ni2+  trong dung dịch. 

 Nghiên cứu mô hình thực nghiệm lớp cố định dựa trên sinh khối nấm mốc  

A. niger và giá thể rơm để hấp phụ kim loại nặng trong nước.
Trước tiên, tác giả  đã khảo sát các đặc điểm hấp phụ  kim loại nặng  
của giá thể  rơm như  đường đẳng nhiệt hấp phụ,  ảnh hưởng của pH,  
nhiệt độ của dung dịch, nồng độ  ban đầu của ion trong dung dịch đối với 
sự hấp phụ Cu2+, Cd2+, phương trình động học biểu kiến của sự hấp phụ 
Cu2+, Cd2+  bởi rơm. Tiếp theo, tác giả khảo sát mô hình thực nghiệm lớp  
cố định hấp phụ kim loại nặng trong dung dịch bằng giá thể rơm với các 
nội dung: ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, tốc độ dòng và kích thước rơm lên  
hiệu quả  hấp phụ  ion kim loại của mô hình. Sau đó, tác giả  đã khảo sát 
mô hình thực nghiệm lớp cố  định rơm –  A. niger  để  hấp phụ  kim loại 
nặng trong dung dịch với các nội dung: khảo sát hiệu quả  loại bỏ  Ni 2+  
của mô hình lớp cố định rơm – A. niger, ảnh hưởng của tốc độ dòng trong 
mô hình cố định với giá thể rơm – nấm mốc, phân tích sự thay đổi về cấu  
trúc và thành phần nguyên tố  bề  mặt lớp cố  định rơm – nấm mốc. Cuối 
cùng, tác giả đã sử dụng phương pháp mô hình hóa thực nghiệm để tối ưu  
hóa các điều kiện vận hành mô hình thực nghiệm lớp cố định dùng rơm –  
A. niger để hấp phụ ion kim loại nặng trong dung dịch.
 Nhóm nhà khoa học do tiến sĩ F.Reith dẫn đầu thu được những hạt 

vàng có kích thước 0,1 ­ 2,5 mm nằm rải rác tại 2 mỏ  vàng ở  Úc và phát 
hiện có dấu vết của vi khuẩn trên ở 80% số vàng thu thập. Từ đó, họ cho  
rằng vi khuẩn Ralstonia metallidurans có công dụng như  các máy lọc đất 
13Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


ngầm nhiễm uranium có từ  thời kỳ  Chiến tranh lạnh, khi các mỏ  và nhà 
máy nghiền trên toàn nước Mỹ sản xuất hàng triệu tấn uranium oxide để 
chế tạo bom hạt nhân. Khi các mỏ bị đóng cửa vào những năm 1970, chất  
thải phóng xạ  vẫn nằm tại đó. Chúng ngấm xuống đất và làm ô nhiễm  
nước ngầm. Mọi người uống phải thứ nước này có nguy cơ  bị  hỏng gan 
và ung thư. Tình trạng đất và nước ngầm bị  nhiễm uranium lan rộng bởi 
chất phóng xạ này được khai thác, nghiền, tinh lọc, làm giàu, và được tái 
xử lý ở các địa điểm riêng. Khó có thể đưa ra con số chính xác về mức độ 
ô nhiễm song nó rất lớn.

IV. Ưu điểm, nhược điểm
Nhược Điểm:
o Thiết bị làm sạch sinh học chỉ hoạt động sau một thời gian nhất định do 
các vi khuẩn cần có thời gian thích ứng và phải phát triển với số  lượng  
14Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

đủ lớn.
o Khi chế  độ  công nghệ  làm sạch bị  phá vỡ  đột ngột (sự  tăng đột ngột  
lượng nước thải nồng độ chất thải cao) quá trình làm sạch bị ngừng. Để 
khôi phục lại chế  độ  công tác  ổn định của thiết bị  làm sạch sinh học,  
cần có thời gian xem xét nguyên nhân để rồi bắt đầu lại từ đầu.

V.

 Phương pháp xử lí kim loại nặng bằng việc kết hợp 
thực vật và vi sinh vật
1.

do nước thải, đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng đang rất bức xúc và cần  
được xử  lý triệt để. Việc đẩy mạnh xây dựng các hệ  thống xử  lý nước  
thải tập trung là rất cần thiết, liên quan trực tiếp đến chất lượng nước  
15Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

thải khi xả vào môi trường. Đồng thời cần chú trọng vào phương pháp xử  
lý bằng vi sinh vật để  tăng hiệu quả, tiết kiệm và tham gia bảo vệ  môi  
trường. Ngoài ra cũng cần phải đề  ra những chính sách phù hợp khuyến  
khích các khu công nghiệp, làng nghề  xây dựng tốt, kịp thời, nâng cao  
hiệu quả  các khu xử  lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường nhằm phát  
triển bền vững các khu công nghiệp, làng nghề trong tương lai.
2.

Công nghệ xử lí kim loại nặng bằng thực vật.

Thực vật có nhiều cách phản  ứng khác nhau đối với sự  có mặt 
của các ion kim loại trong môi trường. Hầu hết, các loài thực vật rất 
nhạy cảm với sự có mặt của các ion kim loại, thậm chí ở nồng độ rất  
thấp. Tuy nhiên, vẫn có một số  loài thực vật không chỉ  có khả  năng  
sống được trong môi trường bị  ô nhiễm bởi các kim loại độc hại mà 
còn có khả  năng hấp thụ  và tích các kim loại này trong các bộ  phận 
khác nhau của chúng

Trong thực tế, công nghệ  xử  lý ô nhiễm bằng thực vật đòi hỏi 
phải đáp ứng một số điều kiện cơ bản như dễ trồng, có khả năng vận 
chuyển các chất ô nhiễm từ đất lên thân nhanh, chống chịu được với  
nồng độ  các chất ô nhiễm cao và cho sinh khối nhanh Tuy nhiên, hầu  


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

nhân tố  chủ  yếu xác đinh sự  tồn tại, phát triển của các thực vật lẫn vi  
sinh vật trong đó.
 Trong mối quan hệ cộng sinh, tương hỗ này , thực vật cung cấp cho vi  
sinh vật vùng rễ  những nguồn cacbon hữu cơ  khác nhau giúp cho vi sinh 
vật được tiến hành các hoạt động trao đổi chất cũng như chuyển hó năng 
lượng. Đến lượt mình, vi sinh vật ngoài việc cung cấp dinh dưỡng cho 
cây trồng còn sinh ra các chất kích thích sinh trưởng thực vật, làm giảm ,  
khử tính độc của kim loại, giúp cho thực vật sinh trưởng và phát triển tốt 
hơn. Như  vậy, bổ  sung thêm chế  phẩm vi sinh vật thử  nghiệm hoặc là  
giữ  nguyên khả  năng sinh trưởng của loài thực vật hoặc là kích thích 
chúng sinh trưởng tốt hơn.
 Qua đó ,việc kết hợp giữa thực vật và vi sinh vật trong xử  lí kim loại  
nặng đang là một xu hướng phổ  biến được úng dụng nhiều trên thế  
giới. Phương pháp này còn giúp cho việc tăng cường sự  hoạt động  
cũng như  sự  đa dạng của các vi sinh vật, giữ  cho hệ  sinh thái được  
cân bằng.
Ví dụ  về   ảnh hưởng của sự  kết hợp vi sinh vật và thực vật đến dinh  
trưởng nhóm thực vật bản địa trồng trên đất nông nghiệp bị ô nhiễm:
Trong quá trình thực nghiệm, đánh giá hiệu quả xử lý đất nông nghiệp 
bị ô nhiễm kim loại nặng bằng kết hợp thực vật với vi sinh vật thì việc lựa  
chọn các  chủng  làm tăng kích thích sinh trưởng của thực vật bản địa thường  
là tiêu chí lựa chọn đầu tiên (Baker, A. J. M, R. D. Reeves and A. S. M. Hajar,  
1994; Rufes L Chaney và cộng sự, 2007).

Bảng 1. Sinh khối thu hoạch của các cây trồng thí nghiệm

stt

CTR03: Dừa nước

5912,30
3375,40

CTR04: Dừa nước + Hỗn 
hợp 4 chủng vi sinh vật
CTR05: Mương đứng

3491,70
9218,90

CTR06:   Mương   đứng   + 
Hỗn hợp 4 chủng vi sinh 
CTR07:   Mương   đứng   + 
Dừa nước
CTR08:   Mương   đứng   + 
Dừa nước + Hỗn hợp 4 
CTR09: Ngổ dại

9986,50
11277,0
0
11631,0
0
6041,70

CTR10:  Ngổ  dại  +  Hỗn 
hợp 4 chủng vi sinh vật
CTR11:   Ngổ   dại   + 

nhau.
Ngổ  dại có phản  ứng dương tính nhất với mức tăng 27,59%, sau đó  
đến đơn buốt (12,96%),hướng dương(11,11%)và mương đứng (8,33%).
Bổ  sung hỗn hợp chủng vi sinh vật vẫn không   gây hiệu   quả    tăng  
sinh     khối  cây   dừa  nước     so     với     đối    chứng    (CTR04      so    với
CTR03)
Với mô hình sử dụng cùng lúc 2 loài thực vật, hỗn hợp chủng vi sinh  
18Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

vật thử nghiệm tỏ ra không có hiệu quả đáng kể với dừa nước ­ mương 
đứng, tuy nhiên với ngổ  dại ­ mương đứng thì cũng có biểu hiện dù 
mức tăng sinh khối không cao (8,07% so với đối chứng).
Khi có bổ sung vi sinh vật, mô hình ngổ dại ­ mương đứng cho tổng 
sinh khối thực vật thử nghiệm lớn nhất, đạt 14877,45 kg/ha sau đó đến  
mương   đứng   (9986,5   kg/ha),   hướng   dương   (8976,5   kg/ha),   ngổ   dại  
(7708,3  kg/ha),  đơn  buốt  (5912,3  kg/ha)   và   thấp   nhất   là   dừa   nước 
(3491,67 kg/ha). So sánh hiệu lực kích thích sinh trưởng của chế phNm 
vi sinh với loài cây mà các tác giả nước ngoài đã công bố (Hambuckers­ 
Berhin, F., and J. Remacle, 1990; Isao. Hasegawa, 2002) cho th ấy m ức  
tăng sinh thực vật trồng trên các vùng đất nông nghiệp   bị    ô   nhiễm 
kim   loại  nặng   của  4 chủng vi sinh vật phân lập được là khá ngang 
bằng.
4.

Một số công nghệ xử lí nước thải có chứa kim loại 
nặng bằng vi sinh vật
 

 Công nghệ xử lí nước thải bằng bể Aerotank.
 Bể  Aerotank cũng là một trong những phương pháp xử  lý sinh học hiếu  

khí.   Ưu   điểm   của   bể   là   rất   dễ   xây   dựng   và   vận   hành.
Bể  Aerotank có nhiều loại như  bể  Aerotank truyền thống, bể Aerotank 
nhiều bậc,… Tuy nhiên bể  Aerotank truyền thống sử  dụng  đơn giản 
nhất.
 Nguyên tắc hoạt động của bể Aerotank:

Công nghệ Aerotank là công nghệ được sử dụng nhiều nhất và lâu đời nhất 
bởi tính  hiệu  quả  của  nó.
Aerotank là qui trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo, các chất hữu cơ dễ 
bị phân hủy sinh học được vi sinh vật hiếu khí sử dụng như một chất dinh  
dưỡng để sinh trưởng và phát triển. Qua đó thì sinh khối vi sinh ngày càng 
gia tăng và nồng độ  ô nhiễm của nước thải giảm xuống. Không khí trong 
bể  Aerotank được tăng cường bằng các thiết bị  cấp khí: máy sục khí bề 
mặt, máy thổi khí…

Bể Aerotank


Công nghệ xử lí nước thải bằng SBR

20Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

SBR   (   Sequencing   batch   reactor   )   Công 
nghệ x


Sơ đồ qui trình của bể SBR
Công nghệ xử lí nước thải bằng MBR.



 Công nghệ xử lý nước thải sử dụng màng lọc MBR là công nghệ hiện 

đại và được sử dụng khá phô biên hi
̉ ́ ện nay vì những ưu điêm v
̉
ượt trội.
 Công nghệ MBR là sự kêt h
́ ợp của cả phương pháp sinh học và lý học.  

Môi đ
̃ ơn vị  MBR được câu t
́ ạo gôm nhiêu s
̀
̀ ợi rông liên kêt v
̃
́ ới nhau, 
môi s
̃ ợi rông l
̃ ại câu t
́ ạo giông nh
́
ư một màng lọc với các lô l
̃ ọc rât nh
́ ỏ 

ạt động còn làm 
nhiệm vụ thôi bung các màng này đê h
̉
̉ ạn chê b
́ ị nghẹt màng.
Quy trình xử lý bể sinh học bằng màng MBR 
(Membrane Bio Reactor) có thể  loại bỏ  chất ô nhiễm và vi sinh vật rất  


22Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật


GVHD: ThS. Nguyễn Phương Anh

triệt để  nên hiện nay được xem là công nghệ  triển vọng nhất để  xử  lý  
nước thải.
MBR là kỹ  thuật mới xử  lý nước thải kết 
hợp quá trình dùng màng với hệ  thống bể  sinh học thể động bằng quy 
trình vận hành SBR sục khí 3 ngăn và công nghệ  dòng chảy gián đoạn. 
MBR là sự cải tiến của quy trình xử lý bằng bùn hoạt tính, trong đó việc 
tách cặn được thực hiện không cần đến bể lắng bậc 2.


Nhờ  sử  dụng màng, các thể  cặn được giữ 
lại trong bể lọc, giúp cho nước sau xử lý có thể đưa sang công đoạn tiếp  


theo 
hoặc 



Các hợp chất kim loại nặng thực sự gây hại nghiêm trọng đến sự tồn tại  
và sinh trưởng của thực vật, động vật và con người. Càng nguy hiểm hơn,  
đó là sự  tích luỹ  lâu dài của các hợp chất này. Chính vì thế, nếu chúng ta 
không hành động từ  bây giờ, các thế  hệ  mai sau sẽ  lãnh chịu những hậu 
quả  nghiêm trọng. Chúng ta không thể  chỉ  sống và sản xuất cho hiện tại 
mà còn phải nghĩ đến tương lai. Xử  lí ô nhiễm kim loại nặng cũng quan  
trọng không kém việc xử lí các loại hình ô nhiễm khác trên hành tinh này. 
Cần có các biện pháp, chính sách nhằm phát triển bền vững các ngành sản  
xuất liên quan đến kim loại nặng. Như đã tìm hiểu  ở trên, ứng dụng công 
nghệ  sinh học để  xử  lí kim loại nặng là một phương pháp tốt, dễ  thực  
hiện, tiết kiệm chi phí và có thể sử dụng về lâu dài. Phương pháp này cần  
được chú ý, tập trung nghiên cứu và đề  ra chính sách thực hiện. Cùng với  
sự  phát triển của các ngành khoa học khác, công nghệ  sinh học cũng nên 
được quan tâm và đầu tư  đúng cách. Các cơ  quan chính quyền nên đề  ra 
những chính sách cụ  thể  và triệt để  hơn cho vấn đề  này. Công nghệ  sinh  
học, hay bất kỳ công nghệ nào khác đều không tồn tại tách biệt. Nó được  
dẫn xuất nhờ những nỗ lực của con người và chịu tác động của xã hội, văn 
hóa và bầu không khí chính trị. Công nghệ  sinh học không phải là một 
phương thuốc cho các vấn đề  toàn cầu, nhưng nó là một công cụ  đầy hứa  
hẹn nếu sử  dụng một cách thích hợp. Đầu tư  vào công nghệ  sinh học đã 
được tiến hành đầu tiên ở các nước phát triển và vào những sản phẩm cho 
phép hoàn vốn.  Ứng dụng công nghệ  sinh học như một vòng tuần hoàn tự 
nhiên khép kín, đặc biệt là trong việc xử lí kim loại nặng, vừa hiệu quả mà 
vừa tránh được sự ảnh hưởng bất lợi tới môi trường. Xử lí kim loại nặng  
bằng công nghệ sinh học là một hướng đi đầy triển vọng.

25Chuyên đề: Ứng dụng công nghê sinh học trong xử lí kim loại nặng bằng vi sinh vật