3. Kết quả và thảo luận

3.1: Phân lập và xác định khả năng chịu đựng của vi sinh vật

Một vi sinh vật chịu mặn bị tách ra từ nước thải ngâm thực vật với 7.2% độ mặn và pH được điều chỉnh đến 7.0 và thòi gian lưu trữ tốt nhất là 12h (Bảng 1 và Hình 2). Những vi sinh vật này đã được tiêm các đơn vị xử lý sinh học. Việc xác định các vi khuẩn được dựa trên đặc điểm cấu tạo tế bào,tập tính và đặc điểm sinh hóa ( A salt-tolerant microorganism was isolated from a vegetable pickled wastewater with 7.2% salinity and the pH was adjusted to 7.0 and at optimum detention time of 12 h (Table 1 and Fig. 2. This microorganism was inoculated to the biological treatment unit. The identification of bacteria was based on cellular, cultural and bio- chemical

characteristics.) Các chủng phân lập (1) đã được kiểm tra dưới kính hiển vi là một cầu khuẩn gram dương được sắp xếp thành các cụm, staphylococci là một catalase dương, urease và, Voges-Proskaur thử nghiệm nhưng thử nghiệm coagulase tiêu cực và sản xuất axit từ quá trình lên men đường như(glucose, maltose, sucrose, raffinose, xylose, mannose, arabinose, fructose và trehalose) .Ngoài ra chủng có thể phát triển trong sự hiện diện của 40% muối mật, khả năng chịu 15% NaCl, và giảm nitrate.( Also the strain

was able to grow in the presence of40% bile salt, tolerance to 15% NaCl, and reduce nitrate.) Theo như các kết quả của các phản ứng sinh hóa và các cuộc khảo thí bằng kính hiển vi,chủng (1) đã được xác định là S. xylosus sẽ được sử dụng cho điều trị sinh học thông qua nghiên cứu (Bảng 2)

Bảng 1:

Run (1) Stains Residual CODa mg O2/l % R Total Plate Count CFU/100 ml

Strain 1 G + 1470 82 3.5 × 105

Strain 2 G + 3186 61 3.8 × 105

Strain 3 G − 6371 22 4.1 × 105

Strain 4 G − 4656 43 4.4 × 105

Strain 5 G − 3921 52 5.6 × 105

Hình 1- Bể phản ứng sinh học hiếu khí

Hình 2: Xác định thời gian lưu tối ưu cho phân hủy sinh học sử dụng Staphylococcus xylosus.

3.2. Xử lý nước thải mặn bằng phương pháp sinh học

3.2.1. Trước trạng thái ổn định của hệ thống xử lý tại các điểm có nồng độ NaCl khác nhau:

Hệ thống đạt trạng thái ổn định khi ba giá trị còn lại dòng thải là độ đục và COD xấp xỉ như nhau. Trạng thái ổn định đạt được sau thời gian thích nghi với môi trường dao động từ 20 đến 60 ngày đối với các mẻ nuôi cấy khác nhau. Các mẻ nuôi cấy khác nhau được sử dụng là mẻ bùn hoạt tính, trộn mẻ (bùn hoạt tính và S. xylosus bị cô lập với tỷ lệ 1: 1) và S. xylosus tinh khiết và tại nồng độ NaCl khác nhau cụ thể là, 5,10,15,20 và 30 g / l. Sử dụng 5 g / l NaCl, thời gian thích nghi với môi đã được tìm thấy nằm trong khoảng từ 20 đến 30 ngày. Tăng dần nồng độ NaCl đến 10 g / l tăng thời gian thích nghi với môi để 25-35 ngày, sau đó tăng thêm Nồng độ NaCl 10-15 g / l, thời gian cần thiết là khoảng 40- 48 ngày. Bằng cách tăng nồng độ NaCl đến 20 g / l, thời gian cần thiết là 50-60 ngày. Cuối cùng, tăng nồng độ NaCl đến 30 g / l, thời gian cần thiết để thích nghi hoàn toàn mất 50-60 ngày cho các mẻ nuôi cấy khác nhau đang được kiểm tra. Các kết quả thu được cho thấy rằng thời gian thích nghi tăng lên bằng cách tăng hàm lượng muối lên đến 30 g / l và ba mẻ nuôi cấy khác nhau làm theo cùng một cách thức để thích nghi.Nói chung, những kết quả này cho thấy rằng sự thích nghi và lựa chọn từ hỗn hợp kích hoạt số lượng bùn mất một thời gian dài ít nhất là 40 ngày, nhưng cũng đủ để loại bỏ theo yêu cầu3.2.2. Xác định thời gian tối ưu cho phân hủy sinh họcSau khi đã đạt các điều kiện trạng thái ổn định,việc xác định thời gian bị giam giữ tối ưu, kết quả trong loại bỏ các giá trị tốt nhất của COD và độ đục với nồng độ muối khác nhau và mẻ nuôi cấy khác nhau (different salt concentrations and different Cultures)được thể hiện trong hình. 3

Rõ ràng 8 h được xem là thời gian bị giam giữ tối ưu để phân hủy các chất hữu cơ tại muối nồng độ từ 0,5 đến 2%, tuy nhiên tăng độ mặn đến 3% làm tăng thời gian lưu tối ưu đến 9 h.( It is obvious that 8 h was considered the optimum detention time which degrades the organic matters at salt concentrations ranging from 0.5 to 2%, however increasing the salinity to 3% increases the optimum retention time to 9 h.)

4/ Kết luận:

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí sử dụng nước thải mặn tổng hợp được thực hiện bằng cách sử dụng biện phápnuôi cấy khác nhau là:nuôi cấy bùn hoạt tính, pha trộn   (bùn hoạt tính và phân lập S. xylosus với tỷ lệ 1: 1) và   S. xylosus trong một lò phản ứng có ga tại nồng độ NaCl khác nhau là: 5, 10, 15, 20 và 30 g NaCl / l.

Ngoài ra, một nghiên cứu trường hợp sử dụng một loại rau ngâm nước thải có chứa72 ‰ mặn đã được xử lý bằng cách sử dụng chỉ bằng việc nuôi cấy S. xylosus. Các kết quả thu được miêu tả sau:

-Thời gian thích ứng tăng bằng cách tăng các nồng độ dung dịch NaCl và nó đã nằm trong khoảng từ 20 đến 60 ngày. Ngoài ra, các thao tác tương tự đã được quan sát cho ba biện pháp nuôi cấy khác đang được theo dõi.

-Việc sử dụng thích nghi bùn hoạt tính chỉ như là một nền văn hóa của vi sinh vật hoạt động hiệu quả đến 1% độ mặn. Việc tăng thêm độ mặn gây ra suy giảm lớn về hiệu suất hệ thống.

-Tăng Hiệu suất của quá trình xử lý bằng cách sử dụng một hỗn hợp của S. xylosus bổ sung bằng nuôi cấy bùn hoạt tính rất hiệu quả thậm chí bằng cách tăng hàm lượng NaCl lên đến 3%. Giá trị COD đạt 92,4%.

-Bằng cách tăng độ mặn đến 3%, đạt kết quả khá tốt khi chỉ sử dụng S. xylosus khi đó giá trị COD đạt 95%.

-Việc sử dụng các vi sinh vật chịu mặn bị cô lập "S. xylosus "trong việc tăng hiệu quả của xử lý sinh học của nước thải mặn chứa hàm lượng cao 72 ‰

Tài liệu tham khảo:

[1] APHA, Standard Methods for Water and Wastewater Examination, 21st Ed, American Public Health Association, Washington, 2005.

[2] Williams, W. Baltimore, Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 8th Ed, London, 1974.

[3] Binder, Use of SBR's to Treat Pesticide Wastewater, Presented at the Notre Dame/ Miles Hazardous Waste Conference, University of Notre Dame, South Bend, Ind.,1992

[4] A. Dincer, F. Kargi, Effects of operating parameters on performances of nitrification and denitrification processes, Bioprocess Engineering 23 (2000) 75–80.

[5] M. El-Kady, F. E1-Shibini, Desalination in Egypt and the future application in supplementary irrigation, Desalination 136 (2001) 63–72.

[6] F. Kargi, Enhanced biological treatment of saline wastewater by using halophilic bacteria, Biotechnology Letters 24 (2002) 1569–1572.

[7] F. Kargi, A. Dincer, Enhancement of biological treatment performance of saline wastewater by halophilic bacteria, Bioprocess Engineering 15 (1996) 51–58.

[8] F. Kargi, A. Uygur, Biological treatment of saline wastewater in an aerated percolator unit utilizing halophilic bacteria, Environmental Technology 17 (1996)

325–330.

[9] F. Kargi, A. Dincer, Saline wastewater treatment by halophile supplemented activated sludge culture in an aerated rotating biodisc contactor, Enzyme and Microbiology Technology 22 (1998) 427–433.

[10] F. Kargi, A. Dincer, Salt inhibition effects in biological treatment of saline wastewater in RBC, Journal of Environmental Engineering 125 (10) (1999) 966–997.

[11] F. Kargi, A. Uygur, Biological treatment of saline wastewater in a rotating biodisc contactor by using halophilic organisms, Bioprocess Engineering 17 (1997) 81–85.

[12] W.E. Kloos, J.F. Wolfshohl, Identification of Staphylococcus species with API Staph-I Dent system, Journal of Chemistry and Microbiology 16 (1982) 509–516.

[13] S.H. Lin, C.T. Shyu, M.C. Sun, Saline wastewater treatment by electrochemical method. Water Research 32 (4) 1059–1066.

[14] G. Ozalp, Y.C. Gomec, S. Gonuldinc, I. Ozturk, M. Altinbas, Effect of high salinity on anaerobic treatment of low strength effluents, Water Science and Technology 48 (11–12) (2003) 207–212.

[15] K.H. Schleifer, W.E Kloos, Isolation and characterization of Staphylococci from human skin: I. Amended descriptions of Staphylococcus epidermeits and Staphy- lococcus saprophyticus and descriptions of three new species: Staphylococcus cohnii, Staphyloccocus haemolyticus and Staphylococcus xylosus, International Journal of Systematic Bacteriology 25 (1975) 50–61.

[16] F.A. Skinner, D.W. Lovelock, Identification Methods for Microbiologists U.S Edition

Published by Academic Press 1 NC. Fifth Avenue, New York 1003-2nd-Ed Series, No. 14 ISSN O300-9610-QR65 79-41203. ISBN O-12-0477 50-7, Printed in Great Britain by Latiner Trend and Company Ltd Plymouth, 1979

[17] B.J.W. Tuin, R. Geerts, J.B. Westerink, G.C.G. Van, Pretreatment and biotreatment of

saline industrial wastewaters, Water Science and Technology 53 (3) (2006)

17–25.

[18] C.R. Woolard, R.L. Irvine, Biological treatment of hypersaline wastewater by a biofilm of halophilic bacteria, Water Environment Research 66 (1994) 230–235.

[19] C.R. Woolard, R.L. Irvine, Treatment of hypersaline wastewater in the sequencing batch reactor, Water Research 29 (1995) 1159–1168.