TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MỤC LỤC Trang MỤC LỤC 1 DANH SÁNH HÌNH 4 DANH SÁCH BẢNG 5 CHƯƠNG 1 SINH VẬT TRONG CÁC NGUỒN NƯỚC TỰ NHIÊN 1 1. CÁC NGUỒN NƯỚC 1 2. SỰ NHIỄM BẨN NGUỒN NƯỚC 2 2.1. Nhiễm bẩn tự nhiên 2 2.2. Nhiễm bẩn nhân tạo 3 3. PHÂN LOẠI NGUỒN NƯỚC THEO MỨC ĐỘ NHIỄM BẨN 4 CHƯƠNG 2 VI SINH VẬT TRONG NƯỚC THẢI 6 1. LÝ THUYẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 6 1.1. Xử lý hiếu khí 7 1.2. Xử lý kỵ khí 9 2. ĐỘNG HỌC CÁC QUẦN THỂ SINH VẬT TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 10 2.1. Cùng tranh nhau một loại thức ăn 11 2.2. Loài này ăn loài khác 11 2.3. Mối quan hệ mật độ cá thể giữa các quần thể vi sinh vật 11 3. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÁC QUÁ TRÌNH TỰ NHIÊN 14 3.1. Cánh đồng tưới, cánh đồng lọc 14 3.2. Hồ sinh vật hay hồ Oxy hóa 16 4. ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH TĂNG TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT 19 4.1. Tăng trưởng tế bào 19 4.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất nền 19 4.3. Tăng trưởng tế bào và sử dụng cơ chất 20 4.4. Ảnh hưởng của chuyển hóa nội bào 21 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ 22 5. QUÁ TRÌNH TỰ LÀM SẠCH CỦA NGUỒN NƯỚC MẶT 23 5.1. Quá trình tự làm sạch 23 5.2. Vai trò của các loài thuỷ sinh vật trong quá trình tự làm sạch nguồn nước 28 5.3. Ảnh hưởng của các chất bẩn đối với nguồn nước 29 6. XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 32 6.1. Bể lọc sinh học nhỏ giọt 32 6.2. Bể bùn hoạt tính 39 6.3. Bể Mêtan 46 6.4. Bể tự hoại 51 6.5. Bể lắng hai vỏ và bể lắng trong kết hợp lên men 51 CHƯƠNG 3 VI SINH VẬT TRONG CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ 52 1. VI SINH VẬT PHÂN HỦY CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ 52 2. ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY CỦA VI SINH VẬT 52 2.1 Động học của quá trình phân hủy hiếu khí chất thải rắn hữu cơ 52 2.2 Động học của quá trình phân hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ 53 3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ 56 3.1 Các loại vi sinh vật 56 3.2 Các loại quá trình trao đổi chất của vi sinh vật 58 Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 1 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG 3.3 Nhu cầu dinh dưỡng cho sự phát triển của vi sinh vật 59 4. COMPOST 61 4.1 Quá trình làm phân compost hiếu khí 61 4.2 Ưu điểm và nhược điểm của quá trình làm phân compost 63 5. BIOGAS 64 6. BÃI CHÔN LẮP 65 CHƯƠNG 4 VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ 66 1. SỐ LƯỢNG VÀ CHỦNG LOẠI VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ 66 2. CÁC LOẠI BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN KHÔNG KHÍ 66 3. KIỂM SOÁT VI SINH VẬT TRONG KHÍ 67 4. LẤY MẪU VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ 68 5. ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA ĐỐI VỚI VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ 69 CHƯƠNG 5 VI SINH VẬT GÂY BỆNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU VỆ SINH 70 1. NHỮNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH 70 1.1 Khái niệm về dịch tế bào học và các đường truyền bệnh 70 1.2 Những bệnh truyền nhiễm qua nước 71 2. NHỮNG CHỈ TIÊU VỆ SINH VỀ VI SINH VẬT TRONG NƯỚC 74 2.1 Những khái niệm chung về những vi sinh vật chỉ thị vệ sinh 74 2.2 Đánh giá nước dùng để ăn uống 76 CHƯƠNG 6 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG 80 1. PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG BẰNG NHIỆT 80 1.1 Khử trùng trực tiếp bằng ngọn lửa 80 1.2 Khử trùng bằng nhiệt khô 80 1.3 Khử trùng bằng nước sôi 80 1.4 Khử trùng bằng Autoclave áp suất, nhiệt độ 81 1.5 Phương pháp khử trùng Fraction 83 1.6 Phương pháp khử trùng Pasteur 83 1.7 Khử trùng bằng dầu nóng 83 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG VẬT LÝ 83 2.1 Phương pháp lọc (Filtration) 83 2.2 Khử trùng bằng tia cực tím (Ultraviolet Light) 84 2.3 Các dạng tia khử trùng khác (Other Type of Radiaton) 85 2.4 Sóng siêu âm Ultrasonic Vibbration (U.V) 85 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN 86 3.1 Phương pháp làm khô 86 3.2 Phương pháp hạ nhiệt độ 86 4. CÁC NHÂN TỐ HÓA HỌC KHỬ TRÙNG QUAN TRỌNG 87 4.1 Halogen 88 4.2 Phenol và các hợp chất phenol 89 4.3 Kim loại nặng 89 4.4 Alcohol (rượu) 90 5. CÁC NHÂN TỐ HÓA HỌC KHÁC 90 5.1 Formaldehyde 90 5.2 Ethylene Oxyde (EtO) 91 5.3 Glutaraldehyde 91 5.4 Hydrogen Peroxyde (H 2 O 2 ) 91 5.5 Xà bông và chất tẩy rữa 92 5.6 Thuốc nhuộm 92 Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 2 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG 5.7 Acid 93 BÀI THỰC HÀNH 94 BÀI 1: GIỚI THIỆU 95 BÀI 2: KIỂM TRA TỔNG SỐ VI KHUẨN 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 3 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG DANH SÁNH HÌNH Trang Hình 1. 1: Chu trình thủy văn 1 Hình 1. 2: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của giới hạn dinh dưỡng lên tốc độ tăng trưởng đặc biệt. 20 Hình 1. 3: Các vùng nhiễm bẩn của dòng chảy 24 Hình 1. 4: Ảnh hưởng của chất bẩn đối với sự sống – hoạt động của vi sinh vật trong nước sông 24 Hình 1. 5: Chu trình sinh hoá tự nhiên trong sông hồ 28 Hình 1. 6: Đường cong oxy hoà tan và số lượng VK tương ứng trong dòng sông bị nhiễm 30 Hình 1. 7: Độ hoà tan oxy trong nước ở các nhiệt độ khác nhau 30 Hình 1. 8: Sự hoà tan oxy trong dòng chảy rối 31 Hình 1. 9: Sự hoà tan oxy trong dòng chảy chậm 31 Hình 2. 1: Các đường cong tiêu thụ oxy xác định bằng phương pháp Warburg 9 Hình 2. 2: Quá trình phân hủy kỵ khí 10 Hình 2. 3: Đồ thị về các loài vi khuẩn chủ đạo sơ cấp và thứ cấp 12 Hình 2. 4: Sự sinh trưởng tương đối của các loài vi sinh vật khi xử lý nước thải chứa chất hữu cơ 13 Hình 2. 5: Mối quan hệ hỗ sinh giữa tảo và vi khuẩn 14 Hình 2. 6: Sơ đồ hoạt động của hồ sinh vật 18 Hình 2. 7: Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh vật 33 Hình 2. 8: Sơ đồ nước chảy trên bề mặt hạt vật liệu lọc 36 Hình 2. 9: Sơ đồ chuyển hóa vật chất giữa màng nước chuyển động và màng nước cố định. 37 Hình 2. 10: Bể thổi khí – SBR 40 Hình 3. 1: Vi khuẩn hình que 57 Hình 3. 2: Men 57 Hình 3. 3: Đống ủ compost 61 Hình 3. 4: Luống ủ compost và máy xáo trộn 62 Hình 4. 1: Ô nhiễm không khí do công nghiệp 66 Hình 4. 2: Ô nhiễm không khí do cháy rừng 67 Hình 4. 3: Thiết bị thu mẫu khí 68 Hình 4. 4: Lấy mẫu không khí ngoài hiện trường 69 Hình 6. 1: Autoclave 81 Hình 6. 2: Autoclave công nghiệp 82 Hình 6. 3: Máy lọc 84 Hình 6. 4: Máy sản xuất tia cực tím 84 Hình 6. 5: Máy phát sóng siêu âm 86 Hình 6. 6: Phun hóa chất khử trùng 87 Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 4 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1. 1: Hệ số nhiệt hoạt động đối với các quá trình xử lý sinh học 22 Bảng 1. 2: Hệ số động học đối với quá trình bùn hoạt tính của nước thải sinh hoạt 22 Bảng 1. 3: Hệ số động học đối với quá trình phân hủy kỵ khí các loại cơ chất 23 Bảng 1. 4: Lượng sản phẩm sơ cấp trong các hố (theo Vinberg 1960) 26 Bảng 1. 5: Chỉ tiêu hóa học và vi trùng học về mức độ nhiễm bẩn của các loại nguồn nước 5 Bảng 2. 1: Sự hấp thụ vi khuẩn Bact Ptrodigiosum của các loại hạt đất 15 Bảng 2. 2: Số vi khuẩn hoại sinh trong bể lọc sv khi xử lý nước thải nhà máy sữa 34 Bảng 2. 3: Lượng màng sinh vật và số vi khuẩn hoại sinh ở các chiều cao khác nhau trong bể lọc khi xử lý nước thải nhà máy sữa. 35 Bảng 3. 1: Các chất nhận điện tử trong phản ứng của vi sinh vật 58 Bảng 3. 2: Phân loại vi sinh vật theo nguồn năng lượng và carbon của tế bào 59 Bảng 3. 3: Khoảng nhiệt độ của các nhóm vi sinh vật 60 Bảng 3. 4: Các thông số quan trọng trong quá trình làm phân compost hiếu khí 63 Bảng 6. 1: Tóm tắt các tác nhân vật lý được sử dụng để kiểm soát VSV 87 Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 5 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG 1 SINH VẬT TRONG CÁC NGUỒN NƯỚC TỰ NHIÊN Nhìn chung những quá trình sinh hóa diễn ra trong các nguồn nước thiên nhiên không phức tạp như khi xử lý chất thải, vì các chất hữu cơ trong nước thiên nhiên, nước cấp ít hơn, cả về lượng lẫn loại các chất. Một trong những nhiệm vụ của người kỹ sư môi trường là phải cung cấp nước sạch, vô trùng cho dân. Chúng ta hãy xét các loại nguồn nước, sự nhiễm bẩn và quá trình tự làm sạch của nước nguồn, đặc bi ệt là nguồn nước mặt để tạo cơ sở cho sự hiểu biết và làm việc sau này. 1. CÁC NGUỒN NƯỚC Tất cả các loại nước trong thiên nhiên đều qua dạng nước mưa. Nước bay hơi từ đại dương, ngưng tụ lại thành những đám mây rồi lại rơi xuống lục địa ở dạng mưa, tuyết. Sau đó nước tập trung vào sông hồ rồi lại chả i ra biển - đại dương. Chu trình thủy văn được minh họa ở (hình 1.1). Đối với chúng ta, kỹ sư môi trường có thể phân biệt 3 loại nguồn nước: Đó là nước mưa, nước mặt và nước ngầm. Hình 1. 1: Chu trình thủy văn Nước mưa. Về mặt vệ sinh - vô trùng học và hóa học, thì nước mưa sạch nhất, chỉ có nhược điểm là nồng độ muối trong đó quá ít, nhưng rất dễ khắc phục bằng cách cho thêm muối vào. Tuy nhiên trong thực tế người ta chỉ dùng nước mưa làm nguồn nước cục bộ cho những đối tượng yêu cầu ít nước. Nước ngầm. Về mặt vệ sinh thì nước ngầm kém hơn nước mưa, nhưng sạch hơn nước mặt. Nhiều khi không xử lý mà vẫn sử dụng được. Thực chất nước ngầm là do Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 1 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG nước mặt thấm xuống đất. Thành phần hóa lý của nước ngầm tùy thuộc cấu tạo địa chất và thành phần nước mặt. Đối với nước ngầm, sự nhiễm bẩn về vi khuẩn rất đa dạng. Thông thường nước ngầm, mạch nông bị nhiễm bẩn nhiều hơn so với nước ngầm mạch sâu. Càng thấm sâu xuống lòng đất, vi khuẩn càng ít đi bởi lớ p đất trên cùng có khả năng giữ lại hầu hết các vi khuẩn. Nhiều số liệu cho thấy ở dưới các hố phân, vi khuẩn không thể xâm nhập xuống chiều sâu 30 - 40 cm cách mặt đất. Tuy nhiên có khi ở độ sâu 1,5 m và hơn nữa cũng phát hiện thấy có vi khuẩn và làm nước ngầm bị nhiễm khuẩn. Các chất hóa học thấm xuống lòng đất sâu hơn. Nhưng trong quá trình thẩm thấu cùng với nước xuống đấ t, các chất đó có thể bị thay đổi thành phần. Chẳng hạn cách mặt đất 0,5 m nhiều chất hữu cơ đã bị phân hủy - bị oxy hóa. Người ta đã nghiên cứu, phân tích và cho thấy, ở độ sâu 30,5 cm, BOD không vượt quá 5 mg/l, thậm chí khi BOD ban đầu trên mặt đất đạt tới 100 mg/l. Ở độ sâu đó không còn thấy photphat nữa. Vi khuẩn và hóa chất không chỉ thẩm thấu theo chiều sâu, mà còn khuếch tán theo chiều ngang. Thí nghiệm cho thấy, cùng với nướ c ngầm các hóa chất cũng bị khuếch tán xa hơn vi khuẩn. Khoảng cách khuếch tán tùy thuộc lượng bẩn ban đầu, tính chất đất, kích thướt hạt. Tuy nhiên, có thể coi rằng vi sinh vật không thể thấm vào giếng nước cách xa nguồn bẩn 20 m đối với đất pha sét, 200 m đối với đất cát (Jucốp và Ampolski 1951). Nước mặt. Khi mưa rơi xuống mặt đất, chảy vào các sông hồ nên gọi là nước mặt. Nước mặ t bẩn nhất cả về vi sinh vật, chất hữu cơ, vô cơ. Nước mặt rất giàu các chất dinh dưỡng - môi trường tốt cho nhiều loại vi sinh vật phát triển, kể cả nấm và động vật hạ đẳng. 2. SỰ NHIỄM BẨN NGUỒN NƯỚC Sự nhiễm bẩn nguồn nước có thể do tự nhiên hoặc nhân tạo. Các chất bẩn có thể ở dạng chất lơ lử ng, keo, tan, chất độc, vi sinh vật, sinh vật,… Sự nhiễm bẩn tự nhiên: là do mưa rơi xuống mặt đất, kéo theo các chất bẩn xuống sông hồ hoặc do các sản phẩm sống – hoạt động phát triển của sinh vật, vi sinh vật – kể cả xác chết của chúng. Sự nhiễm bẩn do nhân tạo: chủ yếu do nước thải vùng dân cư đô thị, công nghiệp cũng như tàu thuyền xả ra. 2.1. Nhiễm bẩn tự nhiên Trên đây ta xét nước mưa ở góc độ nguồn cung cấp, bây giờ ta xét nước mưa – là một loại nước thải, một tác nhân vận chuyển chất bẩn vào sông hồ. Như đã biết, nước mưa hoặc tuyết là nguồn bổ cập cho nguồn nước mặt, nước ngầm. Thành phần nước mưa biến đổi theo thời gian, không gian, và tùy thuộc lượng các tạp chấ t bẩn trong không khí, trên mặt đất. Chẳng hạn, ở gần các trung tâm công nghiệp, nước mưa sẽ bảo hòa các khí thải của công nghiệp ngay trên không và bão hòa các chất bẩn công nghiệp cả trên mặt đất. Nếu ở trong những khu vực nghiên cứu hạt nhân thì nước mưa chứa cả các chất phóng xạ… Ngay cả lượng mưa cũng ảnh hưởng tới thành phần nước sông hồ. Nếu tính rằng với thời gian 20 phút, thì l ượng nước mưa ở Hà Nội hay ở các thành phố Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 2 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ở Việt Nam sẽ là bao nhiêu và tập trung vào sông hồ chứa bao nhiêu chất bẩn từ các mặt phủ, mặt đất ở các vùng? Nước mưa cũng rất bẩn và ảnh hưởng nhiều tới chế độ dòng chảy của sông hồ và chất lượng nước trong đó. 2.2. Nhiễm bẩn nhân tạo Nước thải đô thị. Là nước thải sinh hoạt và công nghiệp trong phạm vi đô thị. Hàng ngày trung bình mỗi ngườ i thải ra 1 lượng chất bẩn đáng kể 65g chất lơ lửng, 35g BOD 5 (nước đã lắng), 40g BOD 20 (nước đã lắng), 8g nitơ amon, 1,7g photphat theo P 2 O 5 , 9g clorua. Ở nước Mỹ và Tây Âu, các giá trị trên còn cao hơn. Trong nước thải đô thị chứa rất nhiều vi sinh vật, giun sán, cả vi sinh vật gây bệnh, nhất là vi sinh vật gây bệnh đường ruột. Những vi sinh vật chiếm một khối lượng đáng kể các chất hữu cơ trong nước thải. Về thành phần cơ lý, các chất bẩn trong nước thải bao gồm các chất lơ lửng không tan (huyền phù), keo và tan. Theo Heukelekian và Balmat, trong nước thả i sinh hoạt các chất dạng huyền phù chứa 80% là hữu cơ, keo và các chất tan chủ yếu là các chất khoáng. Các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt là những chất béo, đạm (chứa nitơ), đường (chứa carbon), như xenlulo, hemixenlulo, pectin, tinh bột,….Ngoài ra trong nước thải còn chứa cation Na + , K + ,…. Nước thải sản xuất – công nghiệp. Nhiều lĩnh vực công nghiệp tiêu thụ và thải ra một lượng nước khổng lồ như công nghiệp luyện kim đen, hóa học, chế biến lọc hóa dầu, dệt nhuộm, thực phẩm…Thành phần, tính chất nước thải công nghiệp rất đa dạng. Ngoài các chất bẩn thông thường, trong nước thải công nghiệp còn chứa nhiều chất độc h ại. Khi lẫn với nước nguồn chúng sẽ tiêu diệt các loài thủy sinh vật. Khi nền công nghiệp càng phát triển, các chất bẩn mới xuất hiện càng nhiều, mức độ độc của chúng đối với vi sinh vật lại chưa rõ. Vì vậy phải xác định độ độc của các chất cũng như nồng độ giới hạn cho phép của chúng đối với các loài vi sinh vật, phải xác định mức độ cần thiế t làm sạch, các phương pháp xử lý nước thải. Trong các xí nghiệp công nghiệp còn có cả loại nước thải quy ước sạch. Đó là các loại nước làm nguội thiết bị, sản phẩm, nhất là các nhà máy nhiệt điện. Tuy nước này không bẩn, nhưng có thể ngẫu nhiên do sự cố thiết bị nên cũng có thể làm nhiễm bẩn nguồn nước. Các loại nước này có thể làm nhiệt độ nước nguồn tăng lên, làm nghèo oxy trong đó hoặc làm sinh vật bị tiêu diệt. Nước tưới tiêu - thủy lợi. Trong nông nghiệp sử dụng nhiều nước để tưới ruộng. Hệ thống nước tưới tiêu của thủy lợi là sản phẩm quan trọng trong cách mạng xanh. Nước tưới ruộng phần lớn thấm xuống đất và bay hơi, một phần qui lại hồ. Phần nước này mang theo chất lơ lửng xói mòn từ đấ t, nhiều loại độc, thuốc trừ sâu…Vì khối lượng nước này quá nhiều, không thể thực hiện xử lý làm sạch được. Kết quả, một mặt gây ô nhiễm nguồn nước, mặt khác làm giảm độ phì của đất. Một điều nguy hiểm đối với các vùng khô, bay hơi mạnh, những kênh mương tưới rất nông cạn, nên lượng nước mất đi do bay hơi rất lớn. Kết qu ả làm tăng hàm lượng muối trong nước tưới và nước trồng, làm thay đổi thành phần nước ngầm. Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 3 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Sự nhiễm bẩn do vận tải đường thủy. Vận tải đường thủy là vận tải kinh tế nhất. Tuy chậm nhưng ngày nay hình thức này rất phổ biến. Có thể nói ở các nước từ 50 -90% hàng hóa được vận tải bằng đường thủy. Trong công nghiệp lọc hóa dầu, bất kỳ loại dầu nào cũng điều chứa nước. Khi vận chuyển, nước tích lại dưới đáy tàu. Sau khi bơm dầu đi, để tránh ô nhiễm sông biển, người ta cấm xả nước này gần bờ biển nếu hàm lượng dầu vượt quá 50 mg/l. Cho dù xả bằng cách nào cũng làm biển bị ô nhiễm và tiêu diệt sinh vật biển – nhất là thực vật – nguồn cung cấp oxy cho khí quyển ở đất liền. Ngoài các sản phẩm dầu, các tàu thuyền còn làm nhiễm bẩn sông biển do thải nước sinh hoạt. Vì vậy phải có thi ết bị riêng trên tàu thuyền để xử lý hoặc rồi xả ra những vùng qui định. 3. PHÂN LOẠI NGUỒN NƯỚC THEO MỨC ĐỘ NHIỄM BẨN. Chất lượng nước nguồn được đánh giá trên cơ sở các số liệu phân tích lý hóa - vi sinh vật. Mỗi dạng phân tích đều có ưu nhược điểm nhất định và không thay thế nhau được. Để đánh giá tốt nhất thì nên có cả 3 dạng phân tích trên. Các chỉ tiêu phân tích hóa học cho phép đ ánh giá về lượng và đặt tính chất bẩn, ảnh hưởng của chúng đối với sự thay đổi chất lượng nước nguồn. Các chỉ tiêu phân tích vi sinh vật cho phép xác định xác xuất tồn tại trong nước của các loài vi sinh vật gây bệnh. Phân tích vi sinh vật giúp ta xác định mức độ bẩn của nước trên toàn cục diện, nhiều khi cũng cho phép xác định hậu quả của sự nhiễm bẩn đột xuất mà các phương pháp nghiên cứu hóa lí - vi sinh v ật chưa thể thực hiện kịp thời ngay được. Phân tích sinh vật là dựa vào sự thích ứng 1 số sinh vật đối với nước có chất lượng nhất định. Hiện nay, có nhiều kiểu phân loại nguồn nước theo độ bẩn. Thí dụ, người ta phân ra 6 nhóm nguồn nước như ở(Bảng 1.1). Nguồn nước rất sạch, hoàn toàn không thấy dấu vết tác động của con người. Ở đ ó độ bão hòa oxy tới 95%, tới BOD 5 không quá 1 mg/l, chất lơ lửng 3 mg/l. Nguồn này dùng cho tất cả các đối tượng cấp nước. Nguồn nước sạch, về các chỉ tiêu hóa học không khác lắm so với những nguồn nước rất sạch nhưng đã thấy dấu vết hoạt động của con người - cụ thể là lượng vi khuẩn hoại sinh tăng lên. Nguồn này cũng dùng cho tất cả các đối tượng cấp nước. Để khử trùng chỉ cần clorua hóa là đủ. Nguồn nước hơi bẩn, hàm lượng chất hữu cơ đã tăng lên, có ion clo và amon. Đó là các dấu hiệu bị nhiễm bẩn bởi nước mưa trên mặt đất, nước thải sinh hoạt chảy xuống. Nước hơi bẩn, phải xử lý thích đáng mới dùng để cấp nước sinh hoạt dân dụng được. Nước này dùng để nuôi cá hoặc các mục tiêu khác cũng được. Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 4 TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Bảng 1. 1: Chỉ tiêu hóa học và vi trùng học về mức độ nhiễm bẩn của các loại nguồn nước Chỉ tiêu hóa học Chỉ tiêu vi trùng học Oxy hòa tan Mức độ bẩn Hè Đông Lơ lửng BOD 5 Độ oxy hóa Nitơ amon Colititre Số VK Đếm trực tiếp số VK Rất sạch Sạch Hơi bẩn Bẩn vừa Bẩn Rất bẩn 9 8 7-6 5 -4 3 -2 0 14 -13 12 -11 10 -9 5 -4 5 -10 0 1 -3 4 -10 11 -19 20 -50 51 -100 >100 0,5 -1 1,1 -1,9 2 -2,9 3 -3,9 4 -10 >10 1 2 3 4 5 -15 >15 0,05 0,1 0,2 -0,3 0,4 -1 1,1 -3 >3 10 -100 10 -1 1 -0,05 0,05 -0,005 0,005 -0,001 a.10 1 a.10 2 a.10 3 a.10 4 a.10 5 0,001 10 5 10 6 10 6 10 7 10 7 a.10 P 10 8 Ghi Chú: a là số bất kỳ từ 1- 9 Nguồn nước bẩn và rất bẩn, đã hoàn toàn mất tính chất tự nhiên. Mùa hè xông mùi khó chịu. Trong nước chứa nhiều CO 2 , các hợp chất sulphua, chứng tỏ do hoạt động của tàu bè, cảng. Do vậy nguồn nước này chỉ dùng cho giao thông tàu bè. Còn việc dùng cho tưới ruộng cũng bị hạn chế vì không thích hợp với nhiều loại cây trồng. Khi đánh giá độ bẩn của nguồn nước trước khi bước vào phân tích hóa học, nhiều khi các chỉ tiêu; màu, mùi, độ trong - đục cũng là các dấu hiệu quan trọng chứng tỏ sự có mặt của nhiều chất b ẩn. Ví dụ: mùi các chất độc xả vào như phenol, dicloetan, dầu,…Dầu lẫn vào chẳng những có mùi mà còn có váng nổi lên. Biên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 5 . 14 -13 12 -11 10 -9 5 -4 5 -10 0 1 -3 4 -10 11 -19 20 -50 51 -10 0 > ;10 0 0,5 -1 1, 1 -1, 9 2 -2,9 3 -3,9 4 -10 > ;10 1 2 3 4 5 -15 > ;15 0,05 0 ,1 0,2 -0,3 0,4 -1. 0,4 -1 1, 1 -3 >3 10 -10 0 10 -1 1 -0,05 0,05 -0,005 0,005 -0,0 01 a .10 1 a .10 2 a .10 3 a .10 4 a .10 5 0,0 01 10 5 10 6 10 6 10 7 10 7 a .10 P 10 8 Ghi Chú: a là số bất kỳ từ 1- 9 Nguồn. TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1. 1: Hệ số nhiệt hoạt động đối với các quá trình xử lý sinh học 22 Bảng 1. 2: Hệ số động học đối với quá trình bùn hoạt