Phân lập và khảo sát khả năng ứng dụng pseudomonas spp vào xử lý dầu mỡ khoáng trong nước thải nhà máy chế biến dầu nhớt

1 HUỲNH ĐỨC THẮNG PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Pseudomonas Spp VÀO XỬ LÝ DẦU MỠ KHOÁNG TRONG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DẦU NHỚT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành Công nghệ sinh học Mã số ngành 8420201 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM HUỲNH ĐỨC THẮNG PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Pseudomonas Spp VÀO XỬ LÝ DẦU MỠ KHOÁNG TRONG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DẦU NHỚT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành Công nghệ sinh học Mã số ngành 84202.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM HUỲNH ĐỨC THẮNG PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Pseudomonas Spp VÀO XỬ LÝ DẦU MỠ KHOÁNG TRONG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DẦU NHỚT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số ngành: 8420201 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM HUỲNH ĐỨC THẮNG PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Pseudomonas Spp VÀO XỬ LÝ DẦU MỠ KHOÁNG TRONG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DẦU NHỚT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số ngành: 8420201 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Hồi Hƣơng Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2021 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hƣớng dẫn khoa học : Tiến sĩ Nguyễn Hoài Hƣơng (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn Thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng Đại học Công nghệ TP HCM ngày 29 tháng 10 năm 2021 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ tên Chức danh Hội đồng TS Nguyễn Thị Hai Chủ tịch PGS.TS Nguyễn Tiến Thắng Phản biện PGS.TS Thái Văn Nam Phản biện TS Hồ Viết Thế TS Phạm Minh Nhựt Ủy viên Ủy viên, Thƣ ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP HCM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP HCM, ngày … tháng… năm 2021 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH ĐỨC THẮNG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 16/12/1985 Nơi sinh: Khánh Hịa Chun ngành: Cơng nghệ sinh học MSHV: 1941880003 I- Tên đề tài: Phân lập khảo sát khả ứng dụng Pseudomonas Spp vào xử lý dầu mỡ khoáng nƣớc thải nhà máy chế biến dầu nhớt II- Nhiệm vụ nội dung: Nhiệm vụ: Phân lập khảo sát khả ứng dụng Pseudomonas Spp vào xử lý dầu mỡ khoáng nƣớc thải nhà máy chế biến dầu nhớt Nội dung: - Phân lập chủng vi khuẩn Pseudomonas từ nƣớc thải nhà máy chế biến dầu nhớt định danh chủng phân lập đƣợc - Khảo sát yếu tố môi trƣờng, thời gian nuôi cấy, vận tốc lắc để thu sinh khối vi khuẩn - Khảo sát ảnh hƣởng điều kiện ngoại cảnh: nồng độ dầu khoáng, nhiệt độ, pH, nồng độ NaCl tới phát triển vi khuẩn hiệu xử lý dầu mỡ khoáng vi khuẩn III- Ngày giao nhiệm vụ: 15/5/2021 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: V- Cán hƣớng dẫn: Tiến sĩ Nguyễn Hoài Hƣơng CÁN BỘ HƢỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn đƣợc cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn (Ký ghi rõ họ tên) ii LỜI CÁM ƠN Xin chân thành cảm ơn nhà máy chế biến dầu nhớt Đông Dƣơng, Phân viện khoa học an toàn vệ sinh lao động bảo vệ mơi trƣờng miền Nam nói chung tập thể bạn bè đồng nghiệp phịng quan trắc cơng nghệ môi trƣờng tạo điều kiện thời gian, máy móc thiết bị, hóa chất để tiến hành thí nghiệm khảo sát cho luận văn Đặt biệt cảm ơn TS Nguyễn Hồi Hƣơng nhiệt tình hƣớng dẫn, động viên giúp cho luận văn đƣợc hoàn thiện Huỳnh Đức Thắng iii TÓM TẮT PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Pseudomonas Spp VÀO XỬ LÝ DẦU MỠ KHOÁNG TRONG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DẦU NHỚT Đề tài phân lập đƣợc hai chủng vi khuẩn ĐD.P-1 ĐD.P-2 từ nƣớc thải đầu vào hệ thống xử lý nhà máy chế biến dầu nhớt Đông Dƣơng Định danh kit API 20E xác định chủng ĐD.P-1 Pseudomonas aeruginosa ĐD.P-2 Pseudomonas thermaerum với độ tƣơng đồng lần lƣợt 99,8% 98% Chủng ĐD.P-1 đƣợc chọn để khảo sát khả xử lý dầu mỡ khoáng nƣớc thải Điều kiện tăng sinh tốt chủng Pseudomonas aeruginosa (ĐD.P-1) môi trƣờng chọn lọc Pseudomonas, vận tốc lắc 50 vòng/phút nhiệt độ phòng 48 h, lƣợng sinh khối đạt 5x107 CFU/mL Hiệu xử lý dầu mỡ khoáng nƣớc thải nhân tạo chủng ĐD.P-1 đạt cao 89% sau 12 ngày nồng độ dầu khoáng ban đầu 200 mg/L, nhiệt độ 300C, pH vận tốc lắc 50 vịng/phút, sinh khối đạt cực đại 108 CFU/mL sau ngày xử lý Tăng lên pH 7, sinh khối cực đại 107 CFU/mL sau ngày hiệu xử lý dầu mỡ khoảng giảm 62,6% Mật độ vi khuẩn giảm từ 108 CFU/mL xuống 107 CFU/mL tăng nồng độ muối từ 0-1%, nhiên nồng độ muối cao gây bất lợi cho phát triển vi khuẩn Áp dụng điều kiện khảo sát tối ƣu mơ hình xử lý theo mẻ lít nƣớc thải nhà máy chế biến dầu nhớt Đông Dƣơng hiệu xử lý dầu mỡ khống đạt 92.5%, COD đạt 96.2% sau 30 ngày Trên sở đó, quy trình xử lý nƣớc thải nhiễm dầu mỡ khoáng sử dụng chủng Pseudomonas aeruginosa ĐD.P-1đƣợc đề nghị Kết nghiên cứu cho thấy hiệu xử lý nƣớc thải nhiễm dầu mỡ khống vi khuẩn Pseudomonas spp, đƣợc nâng cao cách trì điều kiện tối ƣu sử dụng tập hợp quần thể vi sinh vật Từ khóa: nƣớc thải, dầu mỡ khoáng, COD, Pseudomonas iv ABSTRACT ISOLATION OF Pseudomonas Spp AND STUDY ON THEIR APPLICATION TO MINERAL OIL AND GREASE TREATMENT IN LUBRICANT PROCESSING FACTORY The study isolated two bacterial strains ĐD.P-1 and ĐD.P-2 from wastewater entering the treatment system of Indo-Petrol factory The identification by API 20E kit identified strains ĐD.P-1 as Pseudomonas aeruginosa and ĐD.P-2 as Pseudomonas thermaerum with the similarity of 99.8% and 98%, respectively Strain ĐD.P-1 was selected to investigate the applicability of treatment mineral oil in wastewater The best growth conditions for Pseudomonas aeruginosa strain (ĐD.P-1) were found shaking speed of 50 rpm at room temperature for 48 h in selective medium for Pseudomonas to attain 5.107 CFU/mL The highest efficiency of mineral oil treatment in artificial wastewater by strain ĐD.P-1 reached 89% after 12 days when the initial concentration of mineral oil was 200 mg/L at 30oC, pH and shaking speed of 50 rpm with the maximal biomass reaching 108 CFU/mL after days of treatment Increasing to pH 7, the maximal biomass was only 10 CFU/mL after days and the mineral oil treatment efficiency decreased to 62.6% When increasing the salt concentration from to 1%, the bacterial density decreased only from 108 CFU/mL to 107 CFU/mL; however, the higher the salt concentrations, the more detrimental to the growth of bacteria When the optimal treatment conditions were applied to a 5-liter batch treatment model containing wastewater entering the treatment system of Indo-Petrol factory, the mineral oil treatment efficiency reached 92.5%, COD treatment efficiency reached 96.2% after 30 days Based on the above results, a process flow diagram for mineral oil and grease wastewater treatment has been recommended Research results also demonstrate the ability to use Pseudomonas spp to treat wastewater contaminated with mineral oil and grease and suggest the treatment efficiency improvement possibility by maintaining optimal conditions and the application of microbial populations Keywords: wastewater, mineral oil, COD, Pseudomonas v MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề .1 Mục tiêu Nội dung thực Phạm vi nghiêm cứu .3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nƣớc thải nhiễm dầu 1.1.1 Các dạng tồn nƣớc thải nhiễm dầu [6,13] 1.1.2 Các nguồn phát sinh: [5,13] 1.1.3 Các vi khuẩn nƣớc thải nhiễm dầu: [13] .6 1.2 Các quy trình xử lý nƣớc thải nhiễm dầu [5,13,22] 1.2.1 Xử lý nƣớc thải dầu mỏ 1.2.2 Xử lý nƣớc thải nhà máy lọc dầu 1.2.3 Xử lý nƣớc thải nhiễm dầu kho chứa 11 1.3.Tổng quan vi khuẩn Pseudomonas [31-32] 12 1.3.1 Giới thiệu 12 1.3.2 Vi khuẩn P aeuruginosa 13 1.3.3 Vi khuẩn P stutzeri 15 1.3.4 Vai trò vi khuẩn Pseudomonas Sp xử lý nƣớc thải 16 1.4 Các nghiên cứu xử lý nƣớc thải nhiễm dầu sinh học 17 1.4.1 Nghiên cứu nƣớc .17 1.4.2 Nghiên cứu nƣớc .18 CHƢƠNG 2:VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1.Địa thời gian tiến hành 20 2.2 VẬT LIỆU, Thiết bị HÓA CHẤT .20 2.2.1 Vật liệu 20 2.2.2 Thiết bị, dụng cụ 20 vi 2.2.3 Hóa chất 20 2.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 21 2.4 Phƣơng pháp thí nghiệm 21 2.4.1 Phân lập giống [15] .21 2.4.2 Định danh chủng vi sinh vật .22 2.4.3 Phƣơng pháp giữ giống vi khuẩn [12,15] 22 2.4.4 Khảo sát đặt tính sinh học giống [12] 23 a Quan sát vi thể cấy trang 23 b Quan sát đại thể phƣơng pháp nhuộm Gram 23 c Phƣơng pháp định lƣợng giống vi khuẩn [12] 24 2.4.5 Khảo sát điều kiện thu hồi sinh khối 24 a Môi trƣờng nhân giống 24 b Thời gian nhân giống 25 c Vận tốc lắc 25 2.4.6 Khảo sát điều kiện cho q trình xử lí vi khuẩn tự 25 a Nồng độ dầu khoáng nƣớc thải 25 b Nhiệt độ 26 c pH .26 d Nồng độ NaCl 27 2.4.7 Phƣơng pháp xử lý [5] 27 a Tạo bùn hoạt tính .27 b Tiến hành xử lý mô hình .28 2.4.8 Phƣơng pháp xác định tiêu hóa lý 28 a Phƣơng pháp lấy mẫu 28 b Nhu cầu oxi hóa học (COD) theo SMEWW 5220C:2012 [29] 29 c Nồng độ dầu mỡ khoáng theo TCVN 5070:1995 [16] 29 2.4.9 Phƣơng pháp khác 29 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 30 3.1 Kết phân lập định danh 30 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nƣớc Bùi Thị Kim Anh, Đặng Đình Kim, Akihiko Maruvama (2007) Ứng dụng kỹ thuật phân tích phân tử để xác định thành phần số lƣợng vi sinh vật thí nghiệm xử lý ô nhiễm dầu bắng phƣơng pháp sinh học Tạp chí Cơng nghệ sinh học 5(4), p 505-512 Đặng Thị Cẩm Hà, Nguyễn Quan Huy, Phƣơng Phú Công (2000) Một số đặc điểm sinh lý, khả sử dụng dầu diezel tổng hợp chất hoạt động bề mặt sinh học chũng vi khuẩn Pseudomonas XCK-MX1 phân lập từ nƣớc thải nhiễm dầu Vũng Tàu Tạp chí sinh học 22(1), p 38-43 Đỗ Cơng Thung, Trần Đức Thạnh, Nguyễn Thị Minh Huyền (2007); Đánh giá tác động ô nhiễm dầu hệ sinh thái biển Việt Nam; Viện Tài nguyên & Môi trƣờng Biển, Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam Đỗ Khắc Uẩn, Chu Xuân Quang, Trần Hùng Thuận (2015); Đánh giá tiềm ứng dụng công nghệ MBR cho xử lý nƣớc thải nhiễm dầu Việt Nam; Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Việt Nam, Vol 2(7), tr 52-58 Lƣơng Đức Phẩm (2003) Công nghệ xử lí nƣớc thải biện pháp sinh học Nhà xuất giáo dục Lê Văn Hiếu (2006) Công nghệ chế biến dầu mỏ Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Bá Hữu (2002) Nghiên cứu nhóm vi sinh vật khả phân huỷ hydrocarbon thơm đa nhân số chủng vi khuẩn q trình xử lí nhiễm dầu Khe Chè, Quảng Ninh Luận văn thạc sĩ sinh học, Viện sinh thái tài nguyên sinh vật Nguyễn Bá Hữu, Trần Nhƣ Hoa, Đặng thị Cẩm Hà (1999) Phân bố vi sinh vật sử dụng cacbuahydro nhóm vi sinh vật khác q trình phân hủy sinh học nƣớc thải nhiễm dầu điều kiện phịng thí nghiệm Tạp chí Khoa học Cơng nghệ (37), p 1-6 53 Nguyễn Hoài Hà, Phạm Văn Ty, Đặng Xuyến Nhƣ (1998) Nghiên cứu đặc điểm nuôi cấy khả phân huỷ Hydrocacbon dầu mỏ chủng vi khuẩn Pseudomonass sp H2 Tạp chí Khoa học cơng nghệ, trang 100-107, tập 36 số 6B 10 Nguyễn Ngọc Bảo, Đàm Thúy Hằng, Vũ Đức Lợi, Đặng Thị Thu, Đặng Thị Cẩm Hà (2008) Phân hủy sinh học hydrocarbon thơm đa vòng số chủng vi khuẩn phân lập từ nƣớc thải nhiễm dầu Tạp chí Khoa học Cơng nghệ 46(6), p 67-75 11 TS Nguyễn Hồng Thao (2003) Ơ nhiễm mơi trƣờng biển Việt Nam, Luật pháp thực tiễn Nhà xuất Thống kê Hà Nội 12 Nguyễn Đức Lƣợng (2004) Thí nghiệm cơng nghệ sinh học (tập 2) Nhà xuất đại học Quốc gia TP.HCM 13 Nguyễn Đức Lƣợng, Nguyễn Thị Thùy Dƣơng (2003) Công nghệ sinh học môi trƣờng, công nghệ xử lý nƣớc thải, tập Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh 14 QCVN 29:2010/BTNMT: quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải kho cửa hàng xăng dầu 15 Quyết định 1539/QĐ-BYT ngày 20 tháng năm 2017: tài liệu hƣớngdaanx thực hành kỹ thuật vi sinh lâm sàng 16 TCVN 5070 -1995, Chất lƣợng nƣớc - Phƣơng pháp khối lƣợng xác định dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ 17 Trung tâm đào tạo ngành nƣớc môi trƣờng (2009) Sổ tay xử lý nƣớc thải, tập Nhà xuất xây dựng Tài liệu nƣớc 18 A.I Pala & D T Sponza (1996) Biological Treatment of Petrochemical Wastewaters by Pseudomonas Sp Added Activated Sludge Culture Environmental Technology (17) 19 Ashok Kumar1*, Balwant Singh Bisht1, Vishnu Datt Joshi (2010) Biosorption of Heavy Metals by four acclimated microbial species, Bacillus spp., 54 Pseudomonas spp., Staphylococcus spp and Aspergillus niger J BIOL ENVIRON SCI., 4(12), p 97-108 20 Hardik Patel, Datta Madamwar (2002) Effects of temperatures and organic loading rates on biomethanation of acidic petrochemical wastewater using an anaerobic upflow fixed-film reactor Bioresouree Technology (82), p 65 – 71 21 Hideaki Maki, Naoto Masuda, Yasuhiro Fujiwara, Masanori Fujiwara (1994) Degradation of Michihiko Ike and Alkylphenol Ethoxylates by Pseudomonas sp Strain TROl Applied and Environmental Microbiology (60), p 2265-2271 22 Fakhru’l-Razi A, Alireza P, Luqman C.A, Dayang R.A.B, Sayed S.M, Zurina Z.A (2009), “Review of technologies for oil and gas produced water treatment Review of technologies for oil and gas produced water treatment”, Journal of Hazardous Materials, 170, pp.530-551 23 Nicole Popp, Michael Schlomann and Margit Mau (2006) Bacterial diversity in the active stage of a bioremediation system for mineral oil hydrocarboncontaminated soils Microbiology (152), p 3291–3304 24 Q Zhou & B Shen (2009) Biodegradation Potential and Influencing Factors of a Special Microorganism to Treat Petrochemical Wastewater Petroleum Science and Technology (28), p 135-145 25 S Shokrollahzadeh, F Azizmohseni, F Golmohammad, H Shokouhi, F Khademhaghighat (2008) Biodegradation potential and bacterial diversity of a petrochemical wastewater treatment plant in Iran Bioresource Technology (99), P 6127–6133 26 Sira Pansiripat, Orathai Pornsunthorntawee, Ratana Rujiravanit, Boonyarach Kitiyanan, Pastra Somboonthanate, Sumaeth Chavadej (2010) Biosurfactant production by Pseudomonas aeruginosa SP4 using sequencing batch reactors: effect of oil-to-glucose ratio Biochemical Engineering Journal 49, p 185–191 55 27 Yu-Hong Wei, Chien-Liang Chou, Jo-Shu Chang (2005) Rhamnolipid production by indigenous Pseudomonas aeruginosa J4 originating from petrochemical wastewater Biochemical Engineering Journal (27), p 146–154 28 Smriti Gaur, Sarita Agrahari and Neeraj Wadhwa (2010) Purification of Protease from Pseudomonas thermaerum GW1 Isolated from Poultry Waste Site The Open Microbiology Journal, p 67-74 29 Standard methods for the examination of water and wastewater, 20st Edition, 2005 – SMEWW 5220 C-2012 Tài liệu web 30 http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Pseudomonas#General: 31 http://vi.wikipedia.org/wiki/Pseudomonas 32 http://vi.wikipedia.org/wiki/D%E1%BA%A7u_m%E1%BB%8F 56 PHỤ LỤC (Kết Quả Phân Tích Dầu Mỡ Khống, COD, Mật Độ Tế Bào) I Kết khảo sát dầu mỡ khống đầu vào: Kết phân tích dầu mỡ khoáng (RSD%), mg/L Ký hiệu Thời gian (ngày) 12 Hiệu suất (%) 400 mg/L 300 mg/L 200 mg/L 100 mg/L 409 (3,1) 368 (2,8) 296 (4,2) 263 (1,9) 215 (2,2) 174 (1,5) 138 (1,7) 66,3 293 (0,9) 269 (1,2) 194 (2,6) 142 (2,0) 110 (1,1) 81 (2,6) 69 (3,4) 76,5 201 (1,2) 180 (2,1) 121 (2,7) 104 (2,2) 84 (3,5) 62 (4,1) 38 (4,9) 81,1 98 (2,8) 82 (3,0) 60 (3,3) 44 (5,2) 36 (4,4) 30 (4,9) 22 (5,8) 77,6 Kết phân tích COD (RSD%), mg/L Ký hiệu Thời gian (ngày) 12 400 mg/L 300 mg/L 200 mg/L 100 mg/L 790 (1,2) 893 (0,7) 1350 (1,3) 1130 (1,1) 981 (0,8) 905 (0,5) 852 (2,3) 605 (0,9) 755 (0,5) 1150 (1,7) 984 (1,0) 821 (1,5) 768 (0,6) 698 (1,1) 531 (0,4) 674 (0,8) 986 (2,0) 863 (2,4) 642 (1,9) 619 (1,4) 545 (0,9) 368 (0,7) 503 (0,9) 811 (1,3) 713 (1,1) 601 (0,5) 541 (0,7) 410 (1,1) II Kết khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ: Kết phân tích dầu mỡ khống (RSD%), mg/L Ký hiệu Thời gian (ngày) 12 Hiệu suất (%) 300C 370C 450C 200 (2,9) 128 (3,6) 106 (4,5) 92.5 (4,0) 58.5 (6,2) 42 (5,7) 81.3 224.3 (4,1) 215 (3,9) 196 (5,5) 161.5 (3,7) 117 (6,3) 105.5 (4,8) 99.5 (3,1) 55.6 221 (2,7) 218 (3,0) 211 (1,8) 203 (4,1) 194 (3,3) 191 (2,8) 14.8 57 Kết phân tích COD (RSD%), mg/L Ký hiệu Thời gian (ngày) 12 300C 370C 450C 3123 (2,9) 3634 (3,4) 2245 (2,2) 1564 (4,6) 1263 (2,0) 880 (1,7) 556 (1,2) 1280 (3,3) 2015 (2,6) 1203 (1,8) 1026 (2,1) 883 (0,9) 612 (0,7) 656 (0,7) 927 (1,4) 831 (1,7) 612 (0,9) 623 (0,8) 605 (1,2) Kết phân tích mật độ tế bào (RSD%), TB/mL Ký hiệu Thời gian (ngày) 12 300C 370C 450C 7.23x107 (3,8) 1.38x108 (5,6) 2.31x107 (6,2) 3.85x105 (3,0) 1.14x104 (7,2) 6.82x103 (6,9) 4.03x105 (5,5) 5.39x106 (4,8) 1.22x105 (6,7) 9.54x104 (11) 3.70x103 (8,5) 1.77x102 (7,4) 1.78x104 (5,6) 5.85x105 (6,4) 2.94x104 (7,1) 7.45x103 (8,9) 6.98x102 (12) 1.02x102 (10) III Kết khảo sát ảnh hƣởng pH Kết phân tích dầu mỡ khống (RSD%), mg/L Ký hiệu Thời gian (ngày) 12 Hiệu suất (%) 193 (4,7) 182.7 (5,9) 178.5 (3,6 154.6 (6,2) 142.3 (4,0) 136 (5,1) 34.1 206.5 (2,8) 188.5 (4,0) 146.5 (3,3) 104 (5,2) 78.5 (6,8) 47.2 (8,2) 23 (7,7) 88.9 189 (4,7) 153.7 (4,4) 119.5 (5,6) 104.5 (3,8) 95 (5,0) 77.2 (6,5) 62.6 58 Kết phân tích COD (RSD%), mg/L Ký hiệu Thời gian (ngày) 12 2049 (2,4) 2360 (2,0) 1488 (1,8) 1179 (1,1) 862 (1,6) 536 (0,7) 418 (1,6) 3312 (3,4) 3701 (4,2) 2235 (2,9) 2079 (2,7) 1609 (1,6) 1016 (1,0) 2815 (2,1) 3089 (3,3) 2520 (2,9) 1673 (3,4) 1316 (1,3) 897 (1,7) Kết phân tích mật độ tế bào (RSD%), TB/mL Ký hiệu Thời gian (ngày) 12 2.68x104 (6,7) 4.53x105 (5,9) 1.58x104 (7,8) 8.70x103 (9,4) 1.15x103 (12) 3.72x102 (14) 1.95x106 (4,8) 5.47x105 (6,6) 7.96x108 (5,1) 2.82x107 (3,2) 1.75x107 (3,9) 3.46x105 (11) 8.50x105 (7,7) 7.15x104 (9,0) 1.50x105 (8,1) 4.31x103 (10) 7.50x103 (6,5) 8.20x102 (13) 59 IV Kết khảo sát hệ thống xử lý Chỉ tiêu Thời Gian (ngày) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 DẦU MỠ KHOÁNG (mg/L) COD (mg/L) 302.6 277 248 209 176 150 118 94.3 78.8 70.1 61.5 52.8 44.6 37.2 29.2 22.6 633 4180 3960 3710 3440 2970 2410 2050 1620 1210 963 711 504 322 241 158 60 PHỤ LỤC (Hƣớng dẫn phân tích dầu mỡ khống COD) A HƢỚNG DẪN XÁC ĐỊNH DẦU MỠ KHOÁNG TRONG NƢỚC THẢI Tài liệu tham khảo  TCVN 5070:1995 - Chất lƣợng nƣớc – Phƣơng pháp khối lƣợng xác định dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ Nguyên tắc  Dùng clorofom Cacbon tetraclorua tách dầu sản phẩm dầu khỏi nƣớc,  Chƣng cất để loại hết dung môi, cân để định lƣợng  Dùng hexan để hòa tan sản phẩm dầu cho qua cột sắc kí chứa nhơm oxít (Al2O3) để tách chúng khỏi chất phân cực chất liên kết cacbon có dầu, loại hết dung môi, cân để định lƣợng Dụng cụ thuốc thử 3.1 Dụng cụ          3.2 Bình cầu, dung tích Phễu tách chiết, dung tích Phễu tách chiết, dung tích Bình tam giác, dung tích Cốc cân, dung tích Bình cầu nhỏ, dung tích Bộ socklet Cân phân tích có độ xác Cột sắc kí thuy tinh, đƣờng kính Thuốc thử     Clorofom Cacbon tetraclorua Hexan (C6Hl4) Axit clohidric (HCl) Nhôm oxit (Al2O3) Phƣơng pháp lấy mẫu  Dùng ống lấy mẫu đƣợc rửa đƣợc tráng clorofom Cacbon 2000ml 1000ml 250 ml 500ml 25ml 20ml 0,1mg 10mm ; 110ml tetraclorua để thu mẫu nƣớc cho nƣớc bề mặt không lọt vào ống Cố định mẫu thu đƣợc clorofom Cacbon tetraclorua Sau nên tiến hành tách chiết ngay, lƣu ý không đƣợc lọc mẫu, phải dùng tồn nƣớc có 61 bình để tách chiết), phần chiết đƣợc bảo quản đến l0 ngày bình kín điều kiện mát tối  4.1 Chuẩn bị xác định: Nhôm oxit (Al2O3) đƣợc nghiền mịn, sàng qua sàng đƣờng kính mắt lỗ 0,l mm nung nhiệt độ 6000C khoảng 4.2  Chuẩn bị cột sắc kí nhơm oxit Cho 6g nhôm oxit đƣợc xử lý theo mục 8.1 vào cốc thủy tinh dung tích 100ml, thêm vào l0ml hexan trộn Chuyển chúng vào cột sắc kí thủy tinh sau lót khoảng lcm bơng thủy tinh phía dƣới cột Trong thời kì nhồi nhôm oxit, van cột phải mở, chuyển hết nhôm oxit vào cột dung dịch hexan đạt tới lớp mặt nhơm oxit đóng van lại  Để tránh bay dung mơi, cột sắc kí phải có nắp đậy Cách tiến hành 5.1 Tách dầu sản phẩm dầu khỏi nƣớc Cho mẫu nƣớc cần phân tích thƣờng sử dụng 1lít sau dùng axit clohidric (HCl) tỷ trọng l,19 axit hóa mẫu nƣớc tới pH nhỏ cho vào bình cầu lít Cho vào clorofom cacbon tetraclorua Thơng thƣờng từ 100 đến 150 ml Sau lắc mạnh vài phút cho hóa chất hịa tan hết vào lƣợng mẫu phân tích để phân lớp khoảng 10 đến 15 phút, phần dầu qua bình cầu lít Phần nƣớc lại tiếp tục cho clorofom cacbon tetraclorua tiếp tục lắc đảm bảo lƣợng mẫu hết lƣợng dầu tiếp tục chiết hết lƣợng dầu mẫu dừng lại 5.2 Xác định dầu sản phẩm dầu Đặt bình cầu có chứa sản phẩm chiết đƣợc lên bếp nung Nối bình với ngƣng đun sôi để thu lại clorofom cacbon tetraclorua Khi bình cịn 10 20ml mẫu ngừng đun, để nguội chiết sang cốc Dùng lƣợng nhỏ clorofom cacbon tetraclorua tráng bình cầu cho vào cốc cân có khối lƣợng xác định trƣớc 62 Để bình cốc vào tủ hút Đặt quạt cách tủ hút khoảng 35cm tiếp tục cho bay Khi cốc khoảng 0,5ml mẫu ngừng quạt tiếp tục cho dung dịch bay khơng khí tới khối lƣợng khơng đổi Kiểm tra cách đặt cốc lên cân cân lần từ đến phút Lƣợng dầu sản phẩm có mẫu (C1), tính mg, khối lƣợng cốc có chất cần phân tích trừ khối lƣợng cốc cân ban đầu 5.3 Xác định sản phẩm dầu Cho 2ml hexan vào cốc cân có chứa sản phẩm thu đƣợc chuyển dần chúng vào cột sắc kí đƣợc chuẩn bị theo mục 7.2 Dƣới cột đặt bình cốc nhỏ có khối lƣợng xác định để thu dung dịch qua cột Phải điều chỉnh van cột sắc kí cho tốc độ chảy không vƣợt 0,3 ml/phút Dùng lƣợng nhỏ hexan tráng cốc lần sau lần tráng cốc lại tiếp tục cho qua cột sắc kí Dùng hexan tráng cột lần, lần khoảng lml thu tồn vào bình cầu nhỏ Phải trì dung dịch ln lớp oxit q trình sắc kí Loại hexan đến khối lƣợng khơng đổi nhƣ trƣờng hợp loại clorofom Lƣợng sản phẩm dầu có mẫu (C2) tính mg khối lƣợng bình cầu có chất cần phân tích trừ khối lƣợng bình cầu Tính tốn kết Nồng độ dầu sản phẩm Cx, tính mg/l, xác định theo cơng thức: Tổng dầu, mỡ C(x)(mg/l)   M1  M  *1000 *1000 V Trong đó:  M1 khối lƣợng cốc cân dầu sản phẩm dầu (mg)  M0 khối lƣợng cốc cân ban đầu (mg)  V thể tích mẫu nƣớc cần phân tích (ml) 63 Nồng độ sản phẩm dầu Cy, tính mg/l, xác định thẹo cơng thức: Dầu mỡ khống C(y) (mg/l)   M1  M  *1000 *1000 V Trong đó:  M1 khối lƣợng cốc cân sản phẩm dầu (mg)  M0 khối lƣợng cốc cân ban dầu (mg)  V thể tích mẫu nƣớc cần phân tích (ml) B HƢỚNG DẪN XÁC ĐỊNH COD TRONG NƢỚC THẢI Tài liệu tham khảo : Standard methods for the examination of water and wastewater – SMEWW 5220C -2012 Giới thiệu chung Hầu hết chất hữu bị oxy hóa đun sôi hỗn hợp dicomate acid sulfuric, mẫu đƣợc đun sôi dung dịch acid mạnh với lƣợng K2Cr2O7 dƣ đƣợc biết trƣớc khoảng thời gian hai tiếng Sau trình phân hủy, lƣợng K2Cr2O7 khơng bị khử cịn lại đƣợc chuẩn độ với ferrous ammonium sulfate (FAS) Từ tính đƣợc lƣợng K2Cr2O7 phản ứng chất hữu có khả oxy hóa đƣợc tính theo đƣơng lƣợng oxy Ảnh hƣởng cản trở (SWEMM 5220A) Theo lý thuyết, K2Cr2O7 có khả oxy hóa đến 95 – 100 % hợp chất hữu với xúc tác Ag2SO4 Cản trở phƣơng pháp ion Cloride (Cl-) Cloride tác dụng với ion bạc tạo thành kết tủa AgCl, ức chế khả xúc tác Ag Bromide ,iot chất khử ion bạc khác gây ảnh hƣờng tƣơng tự Ngoài ra, chloride, bromide iot tác dụng với dicromate để tạo dạng halogen ion crom kết gây sai số lớn Cản trở ion chloride giảm đáng kể, dù khơng hồn tồn, thêm Sulfat thủy ngân (HgSO) vào trƣớc thực q trình hồn lƣu tỉ lệ thêm vào 64 HgSO4 : Cl- 10:1 mẫu có nồng độ Cl- thấp 2000mg/l khơng cần bổ sung HgSO4 Amonia dẫn xuất nƣớc thải chất hữu có nito khơng bị oxy hóa phản ứng với chloride ( có) tạo chloride Tuy nhiên, việc hạn chế ảnh hƣởng chloride lại khó Tỉ lệ COD : NO2- 1,1mg O2: 1mg N- NO2 Vì nồng độ NO2- nƣớc vƣợt mg/l, nên ảnh hƣởng khơng đáng kể có thề bỏ qua để loại bỏ ảnh hƣởng NO2-, cách thêm 10mg sulfamic acid tƣơng ứng với 1mg N - NO2- có thể tích mẫu sử dụng, tƣơng tự thêm lƣợng sulfamic acid nhƣ vào mẫu trắng Các chất vơ có tính khử nhƣ ion sắt, sulfide, mangan, … bị oxy hóa dƣới điều kiện thí nghiệm Các muối bạc, dicromate thủy ngân sử dụng phƣơng pháp phân tích COD độc hại đặc biệt thủy ngân lƣợng chlooride mẫu không đáng kể khơng cần bổ sung HgSO4 Có thể thu hồi chất thải cần thiết Các chất hữu dễ bay bị oxy hóa hồn tồn hệ thống kín thời gian tiếp xúc với chất oxy hóa lâu Phƣơng pháp áp dụng cho COD nằm khoảng từ 40 – 400 mg/l Nếu mẫu có COD cao phải pha lỗng sử dụng dung dịch phân hủy dicromate có nồng độ cao để đo giá trị COD cao mẫu có giá trị COD 100 mgO2/L thấp sử dụng dung dịch dicromate pha lỗng dung dịch chuẩn độ FAS có nồng độ thấp (FAS có nồng độ nhỏ 0,1 M) Dụng cụ thiết bị Ống COD: sử dụng ống COD có kích thƣớc 16  100 mm, với nắp đƣợc làm TFE Tủ nung thiết bị tƣơng tự có nhiệt dộ 1500C  20C: ống COD sử dụng phải có nắp chịu nhiệt ý: khơng dụng lị nung rị rỉ mẫu tạo chất ăn mịn gây nổ Buret 10ml 65 Hóa chất - Acid sulfuric reagent: thêm 5,5g AgSO4 vào 1kg H2SO4 đậm đặc, để yên 1- ngày để AgSO4 tan hồn tồn Sau khuấy trộn - Dung dịch thị ferroin: hòa tan hoàn toàn 1,485g – 10 phenanthroline monohydrate thêm 0,695g FeSO4.7H2O nƣớc cất định mức thành 100ml - Dung dịch ferrous ammonium sulfate chuẩn độ (FAS) 0,10M: hịa tan 39,2g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O nƣớc cất, thêm vào 20ml H2SO4 đậm đặc, làm lạnh định mức thành L chuẩn lại dung dịch ngày với K2Cr2O7 nhƣ sau: Lấy 5ml nƣớc cất cho vào ống nghiệm, thêm 3ml K2Cr2O7 0,01667M 7ml H2SO4 reagent, lắc làm lạnh xuống nhiệt độ phòng Thêm -2 giọt thị ferroin chuẩn độ với dung dịch FAS.( sử dụng ống COD có kích thƣớc 20  150 mm) Nồng độ FAS định phân: M(FAS) = V (ml ) K Cr2 O7  0,1 V (ml ) FAS - Sulfamic acid: sử dụng ảnh hƣởng nitrite đáng kể - Dung dịch potassium hydrogen phthalate chuẩn (KHP) , HOOCC6COOK: hòa tan 425 mg KHP sấy khô 110 0C, thêm nƣớc cất định mức thành 1lit theo lý thuyết, dung dịch có COD = 1,176mg O2/mg hay 500  g O2/ml Dung dịch ổn định thời gian dài bảo quản lạnh - Kali dicrommat (0,01667M) ( 0,1N) Chuyển toàn dung dịch ống chuẩn vào bình định mức 1000 ml tráng kỹ ống chuẩn lại nhiều lần nƣớc cất thêm nƣớc cất tới vạch Tiến hành Rửa ống COD nắp đậy với acid sulfuric 20% trƣớc sử dụng lần đầu để tránh việc nhiễm bẩn thể tích mẫu lƣợng hóa chất cần dùng đƣợc trình bày bảng 5220: I nhƣ sau: 66 Bảng- Thể tích mẫu lƣợng hóa chất tƣơng ứng với loại ống COD 16  100 Thể tích mẫu (ml) 2,5 Dd K2Cr2O7 (ml) 1,5 H2SO4 reagent (ml) 3,5 tổng thể tích (ml) 7.5 ống chuẩn 10ml 2,5 1,5 3,5 7.5 Ống nghiệm Lấy mẫu cho vào ống COD thêm dung dịch oxy hóa vào cẩn thận cho acid sulfuric chảy vào theo thành ống COD để lớp acid nằm bên dƣới lớp mẫu đậy chặt nắp lắc nhiều lần để hỗn hợp xáo trộn hoàn toàn Chú ý: mang trang bao tay tránh tỏa nhiệt hỗn hợp bên ống đƣợc xáo trộn xáo trộn mẫu trƣớc đƣa vào tủ nung để tránh bể ống nghiệm Đặt ống nghiệm vào tủ nung ( nhiệt độ lên 1500C ) hoàn lƣu Chú ý: mang trang bao tay thực quên cho acid acid cho vào bị thiếu làm áp suất tăng cao 1500C, dẫn đến nguy hiểm Sau hoàn lƣu để ống COD nguội đến nhiệt độ phòng đặt lên giá phân tích thủy ngân sulfate kết tủa nhƣng khơng làm ảnh hƣởng đến kết mở nắp ống nghiệm chuyển mẫu vào dụng cụ chứa lớn hơn, tráng ống COD nhiều lần nƣớc cất đem chuẩn độ Thêm – giọt thị feroin chuẩn độ với FAS 0,1 M điểm kết thúc chuẩn độ màu chuyển từ xanh sang màu nâu đỏ màu xanh xuất lại vài phút Tƣơng tự tiến hành hoàn lƣu chuẩn độ mẫu trắng với thề tích tác chất nƣớc cất tỷ lệ với mẫu Tính tốn ghi chép kết COD mgO2/l = (VFAS T  VFAS M )  M  8000 Vmau (ml) Trong đó: V FAS – T : Thể tích dd FAS dùng chuẩn độ mẫu trắng,ml VFAS- M : FAS dùng chuẩn độ mẫu thật,ml M : Nổng độ FAS,(M) 8000 : Đƣơng lƣợng mg oxy  1000ml /L ... tài: Phân lập khảo sát khả ứng dụng Pseudomonas Spp vào xử lý dầu mỡ khoáng nƣớc thải nhà máy chế biến dầu nhớt II- Nhiệm vụ nội dung: Nhiệm vụ: Phân lập khảo sát khả ứng dụng Pseudomonas Spp vào. .. TẮT PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Pseudomonas Spp VÀO XỬ LÝ DẦU MỠ KHOÁNG TRONG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DẦU NHỚT Đề tài phân lập đƣợc hai chủng vi khuẩn ĐD.P-1 ĐD.P-2 từ nƣớc thải. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM HUỲNH ĐỨC THẮNG PHÂN LẬP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Pseudomonas Spp VÀO XỬ LÝ DẦU MỠ KHOÁNG TRONG NƢỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DẦU NHỚT