Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn, báo cáo, luận án, đồ án, tiểu luận, đề tài khoa học, đề tài nghiên cứu, đề tài báo cáo - Kỹ thuật - Công nghệ thông tin 1 THUYẾT MINH ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC HUẾ 1. TÊN ĐỀ TÀI Nghiên cứu phát triển kỹ thuật oxi hoá nâng cao bằng vi bọt khí (MNBs) kết hợp H2O2 ứng dụng khử trùng, xử lý amoni và một số chất kháng sinh trong môi trường nước 2. MÃ SỐ 3. LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU Tự nhiên Xã hội Nông nghiệp Kỹ thuật Công nghệ Nhân văn Y dượcX 4. LOẠI HÌNH NGHIÊN CỨU Cơ bản Ứng dụng Triển khai X 5. THỜI GIAN THỰC HIỆN: 24 tháng Từ tháng 1 năm 2021 đến tháng 12 năm 2022 6. CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI Tên cơ quan: TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Họ tên thủ trưởng CQ chủ trì đề tài: PGS. TS. Võ Thanh Tùng Địa chỉ: 77 Nguyễn Huệ, Thành phố Huế Điện thoại: 0234 3823290 Fax: 0234 3824901 E-mail: 7. CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ và tên: Lê Văn Tuấn Năm sinh: Chức danh, học vị: TS- GV Địa chỉ: 26 Phan Văn Trường, Vỹ Dạ, Thành phố Huế Điện thoại: 0543.811369 E-mail: lenntuangmail.com levantuanhueuni.edu.vn 8. NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI TT Họ và tên Đơn vị công tác, lĩnh vực chuyên môn Nội dung nghiên cứu được giao Chữ ký 1 Ts. Đặng Thị Thanh Lộc Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học – ĐH Huế-Khoa học và kỹ thuật môi trường Tổng hợp các nghiên cứu liên quan đến đề tài; viết tổng quan lý thuyết. Đánh giá hiệu quả khử trùng (E. Coli hoặc Vibrio Spp.) trong nước bằng MNBs và MNBs kết hợp H2O2 ở các nồng độ khác nhau. 2 TS. Lê Quang Tiến Dũng Khoa Điện, Điện tử và Công nghệ vật liệu; Trường Đại học Khoa học – ĐH Huế.-Vật lý chất rắn Thiết kế, lắp đặt và vận hành được hệ thống tạo MNBs qui mô phòng thí nghiệm. Khảo sát BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ 2 một số yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả tạo MNBs của hệ thống; hiệu quả xử lý các tác nhân ô nhiễm. 3 CN. Tề Minh Sơn Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học – ĐH Huế-Khoa học và kỹ thuật môi trường Khảo sát một số yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả tạo MNBs của hệ thống. Thống kê các cơ sở dữ liệu trong suốt quá trình thực nghiệm. 4 TS. Lê Công Tuấn Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học – ĐH Huế-Nuôi trồng thủy sản và Môi trường Tổng hợp các nghiên cứu liên quan đến đề tài. Đánh giá hiệu quả xử lý amoni trong nước bằng MNBs kết hợp H2O2. Đánh khả năng ứng dụng của phương pháp MNBs kết hợp H2O2 trong xử lý nước cấp nuôi tôm thẻ chân trắng. 9. ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị trong và ngoài nước Nội dung nghiên cứu phối hợp Họ và tên người đại diện Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 2 (Quatest 2) - Đà Nẵng - Phân tích Ciprofloxacin và Enrofloxacin trong các mẫu thực nghiệm Ông. Đặng Tuấn Kiệt Công ty Cổ Phần Huetronics – Thành phố Huế - Hỗ trợ máy phát siêu âm công suất và đầu horn. Ông. Nguyễn Thanh Sơn 10. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 10.1. Trên thế giới (phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài trên thế giới, liệt kê các tài liệu đã được trích dẫn khi tổng quan) Microbubbles (MBs) và nanobubbles (NBs), gọi chung là micro-nano bubbles (MNBs) là các vi bọt khí. MBs có đường vi bọt khí từ vài micromets đến khoảng 100 μm; NBs có kích thước nhỏ hơn, dưới 1 μm (Ushikubo và cs, 2010; Shu và cs, 2015). Từ những năm 1990s cho đến nay, đã có nhiều thiết bị chế tạo MNBs mới ra đời dựa trên một trong các các công nghệ tiên tiến về khuấy trộn, bơm áp lực kết hợp hiệu ứng venturi, siêu âm, điện hóa…Các thiết bị tạo MNBs có thể tạo lượng vi bọt khí ở mật độ cao (106 – 108 hạt vi bọt khímL) có thể làm tăng lượng lớn các chất khí và trong pha lỏng, giảm lực ma sát, có thể chuyển hóa thế zeta trong môi trường nước và tạo ra các tác nhân gốc oxi hóa tự do (được biết đến như tác nhân oxi hóa nâng cao) (Takahashi và cs, 2003). MNBs ngoài các tính chất độc đáo trên, còn có khả năng tích hợp linh hoạt với một số tác nhân “hoạt hóa” khác, ví dụ như ozone, UV, các axit mạnh để tăng các hoạt tính. Ngày nay, công nghệ MNBs đã và đang đang thu hút nhiều nhà khoa học, nhóm nghiên cứu trên thế giới phát triển công nghệ chế tạo và ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống. Hàng loạt công trình đã báo cáo MNBs trong môi trường nước có thể đẩy nhanh quá trình xử lý nước nước thải, dựa trên hiệu quả của quá trình oxi hóa – giàu oxi (Ago và cs, 2005; Chu và cs, 2008), ứng dụng vào quá trình tuyển nổi dựa trên sự chênh lệch khối lượng riêng khi có mặt 3 MNBs (Le và cs, 2011; Le và cs, 2013; Liu và cs 2016); gia tăng mạnh quá trình oxi hóa hay các hoạt tính khi có sự hỗ trợ của các tác nhân khác. Điển hình khi kết hợp MNBs – ozone hoặc MMBs - H2O2 tạo nên các tác nhân oxi hóa hữu hiệu (reactive oxygen species, ROS) để loại bỏ các dư lượng thuốc trừ sâu trong nước, rau quả (Ikeura và ccs, 2011); bất hoạt các vi sinh gây bệnh (Inatsu và cs, 2013; Huy và cs., 2013; Dang và cs, 2020) và xử lý tốt các chất hữu cơ, dinh dưỡng có trong nước (Huang và cs, 2008; Le và cs, 2014). MNBs còn được ứng dụng nhiều trong hoạt động sản xuất, đời sống khác như duy trì oxi hòa tan (DO) trong nước ở mức cao để thúc đẩy sự phát triển nhanh của thực vật (phục vụ ngành trồng trọt, canh tác thủy canh), của các sinh vật sống trong môi trường nước (phục vụ ngành nuôi trồng thủy sản) và của vi sinh vật (Ebina và cs, 2013); ứng dụng làm sạch bề mặt của các vật dụng và chăm sóc sức khỏe; xử lý bùn (Chu và cs, 2008). Ở trang web Sciencedirect, với từ khóa microbubbles, tính từ giai đoạn 1997 –112020 đã có hơn 17.900 kết quả nghiên cứu với số lượng tăng lên nhanh chóng qua từng năm (https:www.sciencedirect.comsearch?qs=microbubbles) và hiện đang ở mức khoảng 1.500 công bốnăm. Khử trùng, xử lý amoni và loại bỏ kháng sinh trong môi trường nước là các vấn đề môi trường lớn, luôn nhận được sự quan tâm của cộng đồng, các nhà quản lý và các nhà nghiên cứu trên thế giới. Bởi lẽ các tác nhân ô nhiễm nước trên là nguồn gốc phát sinh của nhiều vấn đề trong đời sống sinh hoạt - sản xuất, bao gồm sự lan truyền bệnh, gây độc cho nguồn nước ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sinh hoạt – sản xuất, độc cho sinh vật thủy sinh và tác hại lâu dài đến sức khỏe con người và sinh vật, thông qua nguồn nước sử dụng và chuỗi thức ăn. Mỗi một tác nhân gây ô nhiễm trên đều có các giải pháp xử lý phù hợp, có thể kết hợp hoặc tách biệt nhau. Điểm đáng chú ý trong số các giải pháp luôn có mặt các quá trình oxi hóa bậc cao (advanced oxidation processes, AOPs), dựa trên sự hình thành tác nhân hydroxyl (OH; 2,8V) có thể xử lý hiệu quả nhiều loại tác nhân gây ô nhiễm nước, trong đó có cả vi sinh vật gây bệnh (Inatsu và cs, 2013), amoni (Huang và cs, 2008) và các chất kháng sinh (Zheng-Yang và cs, 2020). Tuy nhiên, trong số AOPs đã và đang được áp dụng, phần lớn phụ thuộc vào các phản ứng hóa học trong môi trường axit, sử dụng nhiều hóa chất (ví dụ: Fenton, quang Fenton, FeTiO2) hay dựa trên nền oxi hóa của khí ozone thường được tạo ra bởi thiết bị đắt tiền và khó đuy trì nồng độ cao trong thời gian dài. Do đó, việc phát triển kỹ thuật tạo hoạt tính oxi hóa tốt, thân thiện môi trường, hiệu quả và dễ sử dụng là một nhu cầu thiết thực. Thách thức trong nghiên cứu này là phát triển kỹ thuật kết hợp giữa MNBs-H2O2 và đánh giá khả năng dụng công nghệ để khử trùng, xử lý amoni và một số chất kháng sinh trong môi trường nước. Tài liệu tham khảo: Ago, K.; Nagasawa, K.; Takita, J.; Itano, R.; Morii, N.; Matsuda, K.; Takahashi, K. Development of an aerbic cultivation system by using a microbubble aeration technology. J. Chem. Eng. Jpn. 2005, 38, 757−762. Chu, L. B.; Xing, X. H.; Yu, A. F.; Sun, X. L.; Jurcik, B. Enhanced treatment of practical textile wastewater by microbubble ozonation. Process Saf. Environ. Prot. 2008, 86, 389−393. Chu, L. B.; Yan, S. T.; Xing, X. H.; Yu, A. F.; Sun, X. L.; Jurcik, B. Enhanced sludge solubilization by microbubble ozonation. Chemosphere 2008, 72, 205−212. Dang-Thi Thanh-Loc, Le-Van Tuan, Hidenori Harada, Duong Van Hieu, Pham Khac Lieu, Duong Thanh Chung (2020). Enhancement of water disinfection efficiency using uv radiation with the aid of a liquid-film-forming device. Vietnam Journal of Science and Technology. Ebina, K.; Shi, K.; Hirao, M.; Hashimoto, J.; Kawato, Y.; Kaneshito, S. Oxygen and air nanobubble water solution promote the growth of plants, fishes, and mice. PLoS One 2013, 8, 1−7. Ebina, K.; Shi, K.; Hirao, M.; Hashimoto, J.; Kawato, Y.; Kaneshito, S. Oxygen and air nanobubble water solution promote the growth of plants, fishes, and mice. PLoS One 2013, 8, 1−7. Huang L., Li L., Dong W., Liu Y., Hou H. (2008), Removal of Ammonia by OH Radicalin 4 Aqueous Phase, Environ. Sci. Technol. 2008, 42, 8070–8075. Huy Thanh Vo, Tsuyoshi Imai, Jantima Teeka, Masahiko Sekine, Ariyo Kanno, Tuan Van Le, Takaya Higuchi, Kanthima Phummala, Koichi Yamamoto (2013). Comparison of disinfection effect of pressured gases of CO2, N2O, and N2 on Escherichia coli. Water Research, 47 (13), 4286–4293. Ikeura, H.; Kobayashi, F.; Tamaki, M. Removal of residual pesticide, fenitrothion, in vegetables by using ozone microbubbles generated by different methods. J. Food Eng. 2011, 103, 345−349. Ikeura, H.; Kobayashi, F.; Tamaki, M. Removal of residual pesticides in vegetables using ozone microbubbles. J. Hazard. Mater. 2011, 186, 956−959. Inatsu, Y.; Kitagawa, T.; Nakamurai, N.; Kawasaki, S.; Nei, D.; Latiful Bari, Md.; Kawamoto, S. Effectiveness of stable ozone microbubble water on reducing bacteria on the surface of selected leafy vegetables. Food Sci. Technol. Res. 2011, 17, 479−485. Liu, S.; Wang, Q. H.; Ma, H. Z.; Huang, P. K.; Li, J.; Kikuchi, T. Effect of micro-bubbles on coagulation flotation process of dyeing wastewater. Sep. Purif. Technol. 2010, 71, 337−346. Shu Liu, Seiichi Oshita, Yoshio Makino, Qunhui Wang, Yoshinori Kawagoe, and Tsutomu Uchida. Oxidative capacity of nanobubbles and its effect on seed germination. ACS Sustainable Chemistry Engineering, 2015. Takahashi, M.; Kawamura, T.; Yamamoto, Y.; Ohnari, H.; Himuro, S.; Shakutsui, H. Effect of shrinking micro-bubble on gas hydrate formation. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2171−2173. Tuan Van LE, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Koichi Yamamoto, Masahiko Sekine, Ryosuke Doi, Huy Thanh Vo, Jie Wei (2013). Performance of tiny microbubbles enhanced with “normal cyclone bubbles” in separation of fine oil-in-water emulsions. Chemical Engineering Science, 94, 1 – 6. Tuan Van Le, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Ryosuke Doi, Jantima Teeka, Sun Xiaofeng and Mullika Teerakun (2012). Separation of oil-in-water emulsions by microbubble treatment and the effect of adding coagulant or cationic surfactant on removal efficiency. Water Science Technology, 5 (66), 1036 – 1043. Ushikubo, F. Y.; Furukawa, T.; Nakagawa, R.; Enari, M.; Makino, Y.; Kawagoe, Y.; Shiina, T.; Oshita, S. Evidence of the existence and the stability of nano-bubbles in water. Colloids Surf., A 2010, 361, 31− 37. Zheng-Yang Lu, Yuan-Long Ma, Jiang-Tao, Zhang Nian-Si Fan, Bao-Cheng Huang, Ren- CunJin. A critical review of antibiotic removal strategies: Performance and mechanisms. Journal of Water Process Engineering 2020, 38, 1 – 8. 10.2. Trong nước (phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài trong nước, liệt kê các tài liệu đã được trích dẫn khi tổng quan) Ở Việt Nam, nhiều nguồn nước cấp phục vụ hoạt động sinh hoạt, sản xuất, nuôi trồng thủy sản,… đã và đang có dấu hiệu ô nhiễm vi sinh vật gây bệnh, các chất dinh dưỡng (N,P) và các chất kháng sinh (điển hình là nhóm kháng sinh Fluoroquinolone (Ciprofloxacin, Enrofloxacin, Fleroxacin, Flumequin, Lomefloxacin, Norfloxacin, Ofloxacin, Pefloxacin, Sparfloxacin, Levofloxacin, Grepafloxacin, Gatifloxacin)); gây nhiều hệ lụy nghiêm trọng về môi trường, vệ sinh an toàn thực phẩm. Đây là hệ quả tất yếu của nhu cầu sử dụng nước nhiều, với áp lực đáp ứng tốt cả lượng và chất của nguồn nước cấp cho tất cả các hoạt động; trong khi việc quản lý, kiểm soát các nguồn nước thải (sinh hoạt, bệnh viện, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản,…) ở nhiều địa phương đang còn rất hạn chế. Đơn cử, trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản ven biển, việc kiểm soát dịch bệnh khiến người nuôi thường phải sử dụng các loại kháng sinh; nhu cầu thay nhiều nước cho các ao nuôi thủy sản, khiến việc xử lý nước thải và nước cấp thực hiện không đầy đủ dẫn đến các mầm bệnh, các chất hữu cơ, dinh dưỡng, chất 5 kháng sinh luôn hiện hữu trong cả nguồn nước cấp và nước thải. Ngoài ra, chúng ta còn phải tính đến ảnh hưởng của các nguồn nước sử dụng đã bị nhiễm bẩn từ thượng nguồn các con sông chảy qua khu vực đô thị đổ về biển và từ nền trầm tích đã tích lũy các tác nhân ô nhiễm độc hại trong thời gian dài. Tổ hợp của các nguyên nhân này đã và đang gây nhiều ảnh hưởng, hệ lụy nghiêm trọng cho sức khỏe con người, hoạt động sản xuất, kinh tế và cả an sinh xã hội. Trong 5 năm trở lại đây, công nghệ vi bọt khí đang được tăng cường nghiên cứu và ứng dụng trong xử lý nước ao hồ, nước cấp nuôi trồng thủy sản, bảo quản rau củ quả ở Việt Nam. Một số trang web, báo, truyền thông trong nước đã đưa tin về hiệu quả ứng dụng của công nghệ vi bọt khí trong lĩnh vực xử lý nước. Tuy nhiên các nghiên cứu khoa học, các đăng tải trên các tạp chí khoa học về lĩnh vực MNBs ở Việt Nam còn rất hạn chế so với các quốc gia phát triển khác trên thế giới. Đại học Huế, Trường ĐH Khoa học là đơn vị có nhiều nỗ lực trong nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ MNBs trong nhiều lĩnh vực xử lý nước và nước thải ở Việt Nam. Năm 2014, Lê Văn Tuấn và cs., đã nghiên cứu ứng dụng MBs-Ozone với sự hỗ trợ của bọt khí lớn để xử lý dầu phân tán có chứa axit humic trong môi trương nước; Năm 2017, Nguyễn Văn Cường và cs., đã khảo sát ảnh hưởng của siêu âm công suất đến khả năng xử lý khuẩn Vibrio spp.; Sử dụng siêu âm công suất kết hợp H2O2, Lê Văn Tuấn và cs. (2020), đã xử lý tốt nước rỉ rác, tăng hiệu quả xử lý của quá trình lọc sinh học ở qui mô phòng thí nghiệm; Năm 2019, Đặng Tuấn Kiệt đã nghiên cứu, phân tích và xử lý một số kháng sinh trong nước thải y tế bằng công nghệ vi bọt khí; Trong năm 2020 Đặng Thị Thanh Lộc và cs., đã đánh giá khả năng bất hoạt Escherichia Coli trong nước bằng tia cực tím với sự hỗ trợ của thiết bị tạo màng chất lỏng. Trên đây là các tiền đề để đảm bảo sự phát triển công nghệ MNBs kiểu tích hợp mới, tiếp tục áp dụng trong lĩnh vực xử lý môi trường nước. Tài liệu tham khảo: Tuan Van Le, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Daisuke Ayukawa, Hiroaki Fujinaga, Huy Thanh Vo, Tung Quy Truong, Thanh-Loc Thi Dang, Yatnanta Padma Devia. (2014). Application of microbubbles ozonation enhanced by coarse bubbles in treatment of oil-in-water emulsions and humic acid mixture. Journal of Science and Technology – Vietnam Academy of Science and Technology, Vol. 52(3A), 96-103. Nguyễn Văn Cường, Nguyễn Thị Xuân Thảo, Trương Văn Chương, Lê Quang Tiến Dũng (2017). Ảnh hưởng của siêu âm công suất đến khả năng xử lý khuẩn vibrio spp. Tạp chí Khoa học Đại học Huê ́ : Khoa học Tự nhiên; ISSN 1859–1388, Tập 126, Số 1A, 2017, Tr. 41–50. Đặng Tuấn Kiệt (2019). Nghiên cứu, phân tích và xử lý một số kháng sinh trong nước thải y tế bằng công nghệ vi bọt khí. Luận văn Thạc sĩ Khoa học Môi trường, ĐH Khoa học – ĐH Huế. Le Van Tuan, Dang Thi Thanh Loc, Tran Thi Thuy Linh, Te Minh Son, Truong Quy Tung, Hidenari Yasui, Shigeo Fujii. (2020). Performance of ultrasonic wave and H2O2 as an advanced oxidation process in pre-treatment of landfill leachate using aerated biofilter. Vietnam Journal of Science and Technology. Vol. 52(3A), 96-103. Đặng Thị Thanh Lộc, Lê Văn Tuấn (2020). Nghiên cứu khả năng bất hoạt Escherichia Coli trong nước bằng tia cực tím với sự hỗ trợ của thiết bị tạo màng chất lỏng. Vol 129, No 4B (2020) Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Trái đất và Môi trường. Dang-Thi Thanh-Loc, Le-Van Tuan, Hidenori Harada, Duong Van Hieu, Pham Khac Lieu, Duong Thanh Chung (2020). Enhancement of water disinfection efficiency using uv radiation with the aid of a liquid-film-forming device. Vietnam Journal of Science and Technology. 6 10.3. Danh mục các công trình đã công bố thuộc lĩnh vực của đề tài của chủ nhiệm và các thành viên tham gia đề tài (định dạng kiểu APA: “Họ tên tác giả (năm). Tên công trình. Thông tin xuất bản) Le Van Tuan, Dang Thi Thanh Loc, Tran Thi Thuy Linh, Te Minh Son, Truong Quy Tung, Hidenari Yasui, Shigeo Fujii. (2020). Performance of ultrasonic wave and H2O2 as an advanced oxidation process in pre-treatment of landfill leachate using aerated biofilter. Vietnam Journal of Science and Technology. Vol. 58 (5A) 1 – 9. Đặng Thị Thanh Lộc, Lê Văn Tuấn (2020). Nghiên cứu khả năng bất hoạt Escherichia Coli trong nước bằng tia cực tím với sự hỗ trợ của thiết bị tạo màng chất lỏng. Vol 129, No 4B (2020) Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Trái đất và Môi trường. Dang-Thi Thanh-Loc, Le-Van Tuan, Hidenori Harada, Duong Van Hieu, Pham Khac Lieu, Duong Thanh Chung (2020). Enhancement of water disinfection efficiency using uv radiation with the aid of a liquid-film-forming device. Vietnam Journal of Science and Technology. R Watanabe, H Harada, H Yasui, Tuan Van Le, S Fujii (2019). Exfiltration and infiltration effect on sewage flow and quality: a case study of Hue, Vietnam. Journal of Environmental technology, 1-11. VH Nguyen, H Harada, Tuan Van Le, TH Nguyen, XH Nguyen, M Terashima (2019). Dynamic Estimation of Hourly Fluctuation of Influent Biodegradable Carbonaceous and Nitrogenous Materials Using Activated Sludge System. Journal of Water and Environment Technology 17 (1), 40-53. M.K.D. Nguyen, Tsuyoshi Imai, W. Yoshida, L.T.T. Dang, T. Higuchi, A. Kanno, K. Yamamoto, M. Sekine. (2017). Performance of a Carbon Dioxide Removal Process Using a Water Scrubber with the Aid of a Water-Film-Forming Apparatus. Journal Waste and Biomass Valorization. Vol. DOI: 10.1007s12649-017-9951-8. LÊ Văn Tuấn, Nguyễn Thị Thảo Nguyên (2017). Xử lý nước rỉ rác bằng hệ thống lọc sinh học hiếu khí có sự hỗ trợ của H2O2. Tạp chí Khoa học và công nghệ, Trường Đại học Khoa học – ĐH Huế. Diem-Mai Kim Nguyen, Tsuyoshi Imai, Thanh-Loc Thi Dang, Ariyo Kanno, Takaya Higuchi, Koichi Yamamoto, Masahiko Sekine. (2017). Response surface method for modeling the removal of carbon dioxide from a simulated gas using water absorption enhanced with a liquid-film- forming device. Journal of Environmental Sciences, Vol. DOI: 10.1016j.jes.2017.03.026 Nguyễn Văn Cường, Nguyễn Thị Xuân Thảo, Trương Văn Chương, Lê Quang Tiến Dũng (2017). Ảnh hưởng của siêu âm công suất đến khả năng xử lý khuẩn vibrio spp. Tạp chí Khoa học Đại học Huê ́ : Khoa học Tự nhiên; ISSN 1859–1388, Tập 126, Số 1A, 2017, Tr. 41–50. LE Van Tuan, Huynh Xuan Toan, Nguyen T. Thao Nguyen, Dang T. Thanh Loc (2016). Performance of H2O2 - aerated biofilter in treatment of wastewater containing humic acid. Journal of Science and Technology (ISSN 0866 - 708x) Thanh-Loc T Dang, Tsuyoshi Imai, Tuan V Le, Diem-Mai K Nguyen, Takaya Higuchi, Ariyo Kanno, Koichi Yamamoto, Masahiko Sekine. (2016). Synergistic effect of pressurized carbon dioxide and sodium hypochlorite on the inactivation of Enterococcus sp. in seawater. Water Research, Vol. 106, 204-213. Loc T.T. Dang, Tsuyoshi Imai, Tuan V. Le, Satoshi Nishihara, Takaya Higuchi, Mai K.D. Nguyen, Ariyo Kanno, Koichi Yamamoto, and Masahiko Sekine. (2016). Effects of pressure and pressure cycling on disinfection of Enterococcus sp. in seawater using pressurized carbon dioxide with different content rates. Journal of Environmental Science and Health, Part A (ToxicHazardous Substance Environmental Engineering), Vol. 51 (11), 930-937. Thanh-Loc Thi Dang, Tsuyoshi Imai, Tuan Van Le, Huy Thanh Vo, Takaya Higuchi, Koichi Yamamoto, Ariyo Kanno, Masahiko Sekine. (2016). Disinfection effect of pressurized carbon dioxide on Escherichia coli and Enterococcus sp. in seawater. Water Science Technology: Water Supply, Vol. 16(6), 1735-1744. DOI: 10.2166ws.2016.086. LÊ Văn Tuấn, Trương Quý Tùng, Lê Thị Hương Giang, Huỳnh Thị Thanh Thủy, Nguyễn Thị Thảo Nguyên, Đặng Thị Thanh Lộc (2016). Performance of adding H2O2 in activated sludge 7 process for treatment of wastewater containing refractory organic compounds. Hue University, Journal of Science (2016), Vol 117. Daisuke AYUKAWA , Tsuyoshi IMAI, Tuan Van LE, Ariyo KANNO, Takaya HIGUCHI, Koichi YAMAMOTO, and Masahiko SEKINE (2015). Performance of combined micro- and normal bubbles in separation of fine oil-in-water emulsions from palm oil mill effluent. Journal of Japan Society on Water Environment Vol.38 (5), pp. 159-166. Trương Quý Tùng, LÊ Văn Tuấn, Phạm Khắc Liệu, Nguyễn Thị Diệu Thúy, Đặng Thị Thanh Lộc (2015). Khảo sát tải lượng thải nitơ của một số nguồn nước thải chính ở thành phố Huế. Tạp chí Khoa học - Đại học Huế (ISSN 1859 - 1388), Tập 103 (04) 191 - 202. Dang-Thi Thanh-Loc, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Le-Van Tuan, Vo-Thanh Huy. (2015). Disinfection of Escherichia coli in seawater using pressurized carbon dioxide. Journal of Science and Technology – Vietnam Academy of Science and Technology (ISSN 0866-708x), 53(3A) 91-96. Nguyen Ngoc Truc Ngan, LE Van Tuan, Pham Khac Lieu, Duong Van Hieu, Hoang Thi Nhu Y, Le Thi Hoai Thuong, Shigeo Fujii, Truong Quy Tung (2015). Hydrogen peroxide as an extra oxygen source for activated sludge. Journal of Science and Technology (ISSN 0866 - 708x), 53 (3A) 97- 102. Truong Quy Tung, Pham Khac Lieu, Hoang Thi My Hang, LE Van Tuan (2015). Estimation of nitrogen and phosphorus loads from main wastewater sources in Hue city. Journal of Science and Technology (ISSN 0866 - 708x), 53 (3A) 133- 138. Huy Thanh Vo, Tsuyoshi Imai, Truc Thanh Ho, Thanh-Loc Thi Dang, Son Anh Hoang. (2015). Potential application of high pressure carbon dioxide in treated wastewater and water disinfection: Recent overview and further trends. Journal of Environmental Scienc...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC HUẾ 1 TÊN ĐỀ TÀI 2 MÃ SỐ Nghiên cứu phát triển kỹ thuật oxi hoá nâng cao bằng vi bọt khí (MNBs) kết hợp H2O2 ứng dụng khử trùng, xử lý amoni và một số chất kháng sinh trong môi trường nước 3 LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 4 LOẠI HÌNH NGHIÊN CỨU Tự nhiên Xã hội Nông nghiệp Cơ Ứng Triển bản dụng khai Kỹ thuật & X Nhân văn Y dược X Công nghệ 5 THỜI GIAN THỰC HIỆN: 24 tháng Từ tháng 1 năm 2021 đến tháng 12 năm 2022 6 CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI Tên cơ quan: TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Họ tên thủ trưởng CQ chủ trì đề tài: PGS TS Võ Thanh Tùng Địa chỉ: 77 Nguyễn Huệ, Thành phố Huế Điện thoại: 0234 3823290 Fax: 0234 3824901 E-mail: 7 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ và tên: Lê Văn Tuấn Năm sinh: Chức danh, học vị: TS- GV Địa chỉ: 26 Phan Văn Trường, Vỹ Dạ, Thành phố Huế Điện thoại: 0543.811369 E-mail: lenntuan@gmail.com levantuan@hueuni.edu.vn 8 NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA ĐỀ TÀI Nội dung nghiên cứu Chữ ký TT Họ và tên Đơn vị công tác, lĩnh vực được giao chuyên môn 1 Ts Đặng Thị Thanh Lộc Khoa Môi trường, Trường Tổng hợp các nghiên Đại học Khoa học – ĐH cứu liên quan đến đề Huế-Khoa học và kỹ thuật tài; viết tổng quan lý môi trường thuyết Đánh giá hiệu quả khử trùng (E Coli hoặc Vibrio Spp.) trong nước bằng MNBs và MNBs kết hợp H2O2 ở các nồng độ khác nhau 2 TS Lê Quang Tiến Dũng Khoa Điện, Điện tử và Thiết kế, lắp đặt và vận Công nghệ vật liệu; hành được hệ thống tạo Trường Đại học Khoa học MNBs qui mô phòng – ĐH Huế.-Vật lý chất rắn thí nghiệm Khảo sát 1 một số yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả tạo MNBs của hệ thống; hiệu quả xử lý các tác nhân ô nhiễm 3 CN Tề Minh Sơn Khoa Môi trường, Trường Khảo sát một số yếu tố Đại học Khoa học – ĐH chính ảnh hưởng đến Huế-Khoa học và kỹ thuật hiệu quả tạo MNBs của môi trường hệ thống Thống kê các cơ sở dữ liệu trong suốt quá trình thực nghiệm 4 TS Lê Công Tuấn Khoa Môi trường, Trường Tổng hợp các nghiên Đại học Khoa học – ĐH cứu liên quan đến đề Huế-Nuôi trồng thủy sản tài Đánh giá hiệu quả và Môi trường xử lý amoni trong nước bằng MNBs kết hợp H2O2 Đánh khả năng ứng dụng của phương pháp MNBs kết hợp H2O2 trong xử lý nước cấp nuôi tôm thẻ chân trắng 9 ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị trong và ngoài nước Nội dung nghiên cứu phối hợp Họ và tên người đại diện Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất - Phân tích Ciprofloxacin và Ông Đặng Tuấn Kiệt lượng 2 (Quatest 2) - Đà Nẵng Enrofloxacin trong các mẫu thực nghiệm Công ty Cổ Phần Huetronics – Thành phố - Hỗ trợ máy phát siêu âm công suất và Ông Nguyễn Thanh Sơn Huế đầu horn 10 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 10.1 Trên thế giới (phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài trên thế giới, liệt kê các tài liệu đã được trích dẫn khi tổng quan) Microbubbles (MBs) và nanobubbles (NBs), gọi chung là micro-nano bubbles (MNBs) là các vi bọt khí MBs có đường vi bọt khí từ vài micromets đến khoảng 100 µm; NBs có kích thước nhỏ hơn, dưới 1 µm (Ushikubo và cs, 2010; Shu và cs, 2015) Từ những năm 1990s cho đến nay, đã có nhiều thiết bị chế tạo MNBs mới ra đời dựa trên một trong các các công nghệ tiên tiến về khuấy trộn, bơm áp lực kết hợp hiệu ứng venturi, siêu âm, điện hóa…Các thiết bị tạo MNBs có thể tạo lượng vi bọt khí ở mật độ cao (106 – 108 hạt vi bọt khí/mL) có thể làm tăng lượng lớn các chất khí và trong pha lỏng, giảm lực ma sát, có thể chuyển hóa thế zeta trong môi trường nước và tạo ra các tác nhân gốc oxi hóa tự do (được biết đến như tác nhân oxi hóa nâng cao) (Takahashi và cs, 2003) MNBs ngoài các tính chất độc đáo trên, còn có khả năng tích hợp linh hoạt với một số tác nhân “hoạt hóa” khác, ví dụ như ozone, UV, các axit mạnh để tăng các hoạt tính Ngày nay, công nghệ MNBs đã và đang đang thu hút nhiều nhà khoa học, nhóm nghiên cứu trên thế giới phát triển công nghệ chế tạo và ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống Hàng loạt công trình đã báo cáo MNBs trong môi trường nước có thể đẩy nhanh quá trình xử lý nước / nước thải, dựa trên hiệu quả của quá trình oxi hóa – giàu oxi (Ago và cs, 2005; Chu và cs, 2008), ứng dụng vào quá trình tuyển nổi dựa trên sự chênh lệch khối lượng riêng khi có mặt 2 MNBs (Le và cs, 2011; Le và cs, 2013; Liu và cs 2016); gia tăng mạnh quá trình oxi hóa hay các hoạt tính khi có sự hỗ trợ của các tác nhân khác Điển hình khi kết hợp MNBs – ozone hoặc MMBs - H2O2 tạo nên các tác nhân oxi hóa hữu hiệu (reactive oxygen species, ROS) để loại bỏ các dư lượng thuốc trừ sâu trong nước, rau quả (Ikeura và ccs, 2011); bất hoạt các vi sinh gây bệnh (Inatsu và cs, 2013; Huy và cs., 2013; Dang và cs, 2020) và xử lý tốt các chất hữu cơ, dinh dưỡng có trong nước (Huang và cs, 2008; Le và cs, 2014) MNBs còn được ứng dụng nhiều trong hoạt động sản xuất, đời sống khác như duy trì oxi hòa tan (DO) trong nước ở mức cao để thúc đẩy sự phát triển nhanh của thực vật (phục vụ ngành trồng trọt, canh tác thủy canh), của các sinh vật sống trong môi trường nước (phục vụ ngành nuôi trồng thủy sản) và của vi sinh vật (Ebina và cs, 2013); ứng dụng làm sạch bề mặt của các vật dụng và chăm sóc sức khỏe; xử lý bùn (Chu và cs, 2008) Ở trang web Sciencedirect, với từ khóa microbubbles, tính từ giai đoạn 1997 –11/2020 đã có hơn 17.900 kết quả nghiên cứu với số lượng tăng lên nhanh chóng qua từng năm (https://www.sciencedirect.com/search?qs=microbubbles) và hiện đang ở mức khoảng 1.500 công bố/năm Khử trùng, xử lý amoni và loại bỏ kháng sinh trong môi trường nước là các vấn đề môi trường lớn, luôn nhận được sự quan tâm của cộng đồng, các nhà quản lý và các nhà nghiên cứu trên thế giới Bởi lẽ các tác nhân ô nhiễm nước trên là nguồn gốc phát sinh của nhiều vấn đề trong đời sống sinh hoạt - sản xuất, bao gồm sự lan truyền bệnh, gây độc cho nguồn nước ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sinh hoạt – sản xuất, độc cho sinh vật thủy sinh và tác hại lâu dài đến sức khỏe con người và sinh vật, thông qua nguồn nước sử dụng và chuỗi thức ăn Mỗi một tác nhân gây ô nhiễm trên đều có các giải pháp xử lý phù hợp, có thể kết hợp hoặc tách biệt nhau Điểm đáng chú ý trong số các giải pháp luôn có mặt các quá trình oxi hóa bậc cao (advanced oxidation processes, AOPs), dựa trên sự hình thành tác nhân hydroxyl (OH; 2,8V) có thể xử lý hiệu quả nhiều loại tác nhân gây ô nhiễm nước, trong đó có cả vi sinh vật gây bệnh (Inatsu và cs, 2013), amoni (Huang và cs, 2008) và các chất kháng sinh (Zheng-Yang và cs, 2020) Tuy nhiên, trong số AOPs đã và đang được áp dụng, phần lớn phụ thuộc vào các phản ứng hóa học trong môi trường axit, sử dụng nhiều hóa chất (ví dụ: Fenton, quang Fenton, Fe/TiO2) hay dựa trên nền oxi hóa của khí ozone thường được tạo ra bởi thiết bị đắt tiền và khó đuy trì nồng độ cao trong thời gian dài Do đó, việc phát triển kỹ thuật tạo hoạt tính oxi hóa tốt, thân thiện môi trường, hiệu quả và dễ sử dụng là một nhu cầu thiết thực Thách thức trong nghiên cứu này là phát triển kỹ thuật kết hợp giữa MNBs-H2O2 và đánh giá khả năng dụng công nghệ để khử trùng, xử lý amoni và một số chất kháng sinh trong môi trường nước Tài liệu tham khảo: Ago, K.; Nagasawa, K.; Takita, J.; Itano, R.; Morii, N.; Matsuda, K.; Takahashi, K Development of an aerbic cultivation system by using a microbubble aeration technology J Chem Eng Jpn 2005, 38, 757−762 Chu, L B.; Xing, X H.; Yu, A F.; Sun, X L.; Jurcik, B Enhanced treatment of practical textile wastewater by microbubble ozonation Process Saf Environ Prot 2008, 86, 389−393 Chu, L B.; Yan, S T.; Xing, X H.; Yu, A F.; Sun, X L.; Jurcik, B Enhanced sludge solubilization by microbubble ozonation Chemosphere 2008, 72, 205−212 Dang-Thi Thanh-Loc, Le-Van Tuan, Hidenori Harada, Duong Van Hieu, Pham Khac Lieu, Duong Thanh Chung (2020) Enhancement of water disinfection efficiency using uv radiation with the aid of a liquid-film-forming device Vietnam Journal of Science and Technology Ebina, K.; Shi, K.; Hirao, M.; Hashimoto, J.; Kawato, Y.; Kaneshito, S Oxygen and air nanobubble water solution promote the growth of plants, fishes, and mice PLoS One 2013, 8, 1−7 Ebina, K.; Shi, K.; Hirao, M.; Hashimoto, J.; Kawato, Y.; Kaneshito, S Oxygen and air nanobubble water solution promote the growth of plants, fishes, and mice PLoS One 2013, 8, 1−7 Huang L., Li L., Dong W., Liu Y., Hou H (2008), Removal of Ammonia by OH Radicalin 3 Aqueous Phase, Environ Sci Technol 2008, 42, 8070–8075 Huy Thanh Vo, Tsuyoshi Imai, Jantima Teeka, Masahiko Sekine, Ariyo Kanno, Tuan Van Le, Takaya Higuchi, Kanthima Phummala, Koichi Yamamoto (2013) Comparison of disinfection effect of pressured gases of CO2, N2O, and N2 on Escherichia coli Water Research, 47 (13), 4286–4293 Ikeura, H.; Kobayashi, F.; Tamaki, M Removal of residual pesticide, fenitrothion, in vegetables by using ozone microbubbles generated by different methods J Food Eng 2011, 103, 345−349 Ikeura, H.; Kobayashi, F.; Tamaki, M Removal of residual pesticides in vegetables using ozone microbubbles J Hazard Mater 2011, 186, 956−959 Inatsu, Y.; Kitagawa, T.; Nakamurai, N.; Kawasaki, S.; Nei, D.; Latiful Bari, Md.; Kawamoto, S Effectiveness of stable ozone microbubble water on reducing bacteria on the surface of selected leafy vegetables Food Sci Technol Res 2011, 17, 479−485 Liu, S.; Wang, Q H.; Ma, H Z.; Huang, P K.; Li, J.; Kikuchi, T Effect of micro-bubbles on coagulation flotation process of dyeing wastewater Sep Purif Technol 2010, 71, 337−346 Shu Liu, Seiichi Oshita, Yoshio Makino, Qunhui Wang, Yoshinori Kawagoe, and Tsutomu Uchida Oxidative capacity of nanobubbles and its effect on seed germination ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2015 Takahashi, M.; Kawamura, T.; Yamamoto, Y.; Ohnari, H.; Himuro, S.; Shakutsui, H Effect of shrinking micro-bubble on gas hydrate formation J Phys Chem B 2003, 107, 2171−2173 Tuan Van LE, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Koichi Yamamoto, Masahiko Sekine, Ryosuke Doi, Huy Thanh Vo, Jie Wei (2013) Performance of tiny microbubbles enhanced with “normal cyclone bubbles” in separation of fine oil-in-water emulsions Chemical Engineering Science, 94, 1 – 6 Tuan Van Le, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Ryosuke Doi, Jantima Teeka, Sun Xiaofeng and Mullika Teerakun (2012) Separation of oil-in-water emulsions by microbubble treatment and the effect of adding coagulant or cationic surfactant on removal efficiency Water Science & Technology, 5 (66), 1036 – 1043 Ushikubo, F Y.; Furukawa, T.; Nakagawa, R.; Enari, M.; Makino, Y.; Kawagoe, Y.; Shiina, T.; Oshita, S Evidence of the existence and the stability of nano-bubbles in water Colloids Surf., A 2010, 361, 31− 37 Zheng-Yang Lu, Yuan-Long Ma, Jiang-Tao, Zhang Nian-Si Fan, Bao-Cheng Huang, Ren- CunJin A critical review of antibiotic removal strategies: Performance and mechanisms Journal of Water Process Engineering 2020, 38, 1 – 8 10.2 Trong nước (phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài trong nước, liệt kê các tài liệu đã được trích dẫn khi tổng quan) Ở Việt Nam, nhiều nguồn nước cấp phục vụ hoạt động sinh hoạt, sản xuất, nuôi trồng thủy sản,… đã và đang có dấu hiệu ô nhiễm vi sinh vật gây bệnh, các chất dinh dưỡng (N,P) và các chất kháng sinh (điển hình là nhóm kháng sinh Fluoroquinolone (Ciprofloxacin, Enrofloxacin, Fleroxacin, Flumequin, Lomefloxacin, Norfloxacin, Ofloxacin, Pefloxacin, Sparfloxacin, Levofloxacin, Grepafloxacin, Gatifloxacin)); gây nhiều hệ lụy nghiêm trọng về môi trường, vệ sinh an toàn thực phẩm Đây là hệ quả tất yếu của nhu cầu sử dụng nước nhiều, với áp lực đáp ứng tốt cả lượng và chất của nguồn nước cấp cho tất cả các hoạt động; trong khi việc quản lý, kiểm soát các nguồn nước thải (sinh hoạt, bệnh viện, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản,…) ở nhiều địa phương đang còn rất hạn chế Đơn cử, trong lĩnh vực nuôi trồng thủy sản ven biển, việc kiểm soát dịch bệnh khiến người nuôi thường phải sử dụng các loại kháng sinh; nhu cầu thay nhiều nước cho các ao nuôi thủy sản, khiến việc xử lý nước thải và nước cấp thực hiện không đầy đủ dẫn đến các mầm bệnh, các chất hữu cơ, dinh dưỡng, chất 4 kháng sinh luôn hiện hữu trong cả nguồn nước cấp và nước thải Ngoài ra, chúng ta còn phải tính đến ảnh hưởng của các nguồn nước sử dụng đã bị nhiễm bẩn từ thượng nguồn các con sông chảy qua khu vực đô thị đổ về biển và từ nền trầm tích đã tích lũy các tác nhân ô nhiễm độc hại trong thời gian dài Tổ hợp của các nguyên nhân này đã và đang gây nhiều ảnh hưởng, hệ lụy nghiêm trọng cho sức khỏe con người, hoạt động sản xuất, kinh tế và cả an sinh xã hội Trong 5 năm trở lại đây, công nghệ vi bọt khí đang được tăng cường nghiên cứu và ứng dụng trong xử lý nước ao hồ, nước cấp nuôi trồng thủy sản, bảo quản rau củ quả ở Việt Nam Một số trang web, báo, truyền thông trong nước đã đưa tin về hiệu quả ứng dụng của công nghệ vi bọt khí trong lĩnh vực xử lý nước Tuy nhiên các nghiên cứu khoa học, các đăng tải trên các tạp chí khoa học về lĩnh vực MNBs ở Việt Nam còn rất hạn chế so với các quốc gia phát triển khác trên thế giới Đại học Huế, Trường ĐH Khoa học là đơn vị có nhiều nỗ lực trong nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ MNBs trong nhiều lĩnh vực xử lý nước và nước thải ở Việt Nam Năm 2014, Lê Văn Tuấn và cs., đã nghiên cứu ứng dụng MBs-Ozone với sự hỗ trợ của bọt khí lớn để xử lý dầu phân tán có chứa axit humic trong môi trương nước; Năm 2017, Nguyễn Văn Cường và cs., đã khảo sát ảnh hưởng của siêu âm công suất đến khả năng xử lý khuẩn Vibrio spp.; Sử dụng siêu âm công suất kết hợp H2O2, Lê Văn Tuấn và cs (2020), đã xử lý tốt nước rỉ rác, tăng hiệu quả xử lý của quá trình lọc sinh học ở qui mô phòng thí nghiệm; Năm 2019, Đặng Tuấn Kiệt đã nghiên cứu, phân tích và xử lý một số kháng sinh trong nước thải y tế bằng công nghệ vi bọt khí; Trong năm 2020 Đặng Thị Thanh Lộc và cs., đã đánh giá khả năng bất hoạt Escherichia Coli trong nước bằng tia cực tím với sự hỗ trợ của thiết bị tạo màng chất lỏng Trên đây là các tiền đề để đảm bảo sự phát triển công nghệ MNBs kiểu tích hợp mới, tiếp tục áp dụng trong lĩnh vực xử lý môi trường nước Tài liệu tham khảo: Tuan Van Le, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Daisuke Ayukawa, Hiroaki Fujinaga, Huy Thanh Vo, Tung Quy Truong, Thanh-Loc Thi Dang, Yatnanta Padma Devia (2014) Application of microbubbles ozonation enhanced by coarse bubbles in treatment of oil-in-water emulsions and humic acid mixture Journal of Science and Technology – Vietnam Academy of Science and Technology, Vol 52(3A), 96-103 Nguyễn Văn Cường, Nguyễn Thị Xuân Thảo, Trương Văn Chương, Lê Quang Tiến Dũng (2017) Ảnh hưởng của siêu âm công suất đến khả năng xử lý khuẩn vibrio spp Tạp chí Khoa học Đại học Huế : Khoa học Tự nhiên; ISSN 1859–1388, Tập 126, Số 1A, 2017, Tr 41–50 Đặng Tuấn Kiệt (2019) Nghiên cứu, phân tích và xử lý một số kháng sinh trong nước thải y tế bằng công nghệ vi bọt khí Luận văn Thạc sĩ Khoa học Môi trường, ĐH Khoa học – ĐH Huế Le Van Tuan, Dang Thi Thanh Loc, Tran Thi Thuy Linh, Te Minh Son, Truong Quy Tung, Hidenari Yasui, Shigeo Fujii (2020) Performance of ultrasonic wave and H2O2 as an advanced oxidation process in pre-treatment of landfill leachate using aerated biofilter Vietnam Journal of Science and Technology Vol 52(3A), 96-103 Đặng Thị Thanh Lộc, Lê Văn Tuấn (2020) Nghiên cứu khả năng bất hoạt Escherichia Coli trong nước bằng tia cực tím với sự hỗ trợ của thiết bị tạo màng chất lỏng Vol 129, No 4B (2020) Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Trái đất và Môi trường Dang-Thi Thanh-Loc, Le-Van Tuan, Hidenori Harada, Duong Van Hieu, Pham Khac Lieu, Duong Thanh Chung (2020) Enhancement of water disinfection efficiency using uv radiation with the aid of a liquid-film-forming device Vietnam Journal of Science and Technology 5 10.3 Danh mục các công trình đã công bố thuộc lĩnh vực của đề tài của chủ nhiệm và các thành viên tham gia đề tài (định dạng kiểu APA: “Họ tên tác giả (năm) Tên công trình Thông tin xuất bản) Le Van Tuan, Dang Thi Thanh Loc, Tran Thi Thuy Linh, Te Minh Son, Truong Quy Tung, Hidenari Yasui, Shigeo Fujii (2020) Performance of ultrasonic wave and H2O2 as an advanced oxidation process in pre-treatment of landfill leachate using aerated biofilter Vietnam Journal of Science and Technology Vol 58 (5A) 1 – 9 Đặng Thị Thanh Lộc, Lê Văn Tuấn (2020) Nghiên cứu khả năng bất hoạt Escherichia Coli trong nước bằng tia cực tím với sự hỗ trợ của thiết bị tạo màng chất lỏng Vol 129, No 4B (2020) Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Trái đất và Môi trường Dang-Thi Thanh-Loc, Le-Van Tuan, Hidenori Harada, Duong Van Hieu, Pham Khac Lieu, Duong Thanh Chung (2020) Enhancement of water disinfection efficiency using uv radiation with the aid of a liquid-film-forming device Vietnam Journal of Science and Technology R Watanabe, H Harada, H Yasui, Tuan Van Le, S Fujii (2019) Exfiltration and infiltration effect on sewage flow and quality: a case study of Hue, Vietnam Journal of Environmental technology, 1-11 VH Nguyen, H Harada, Tuan Van Le, TH Nguyen, XH Nguyen, M Terashima (2019) Dynamic Estimation of Hourly Fluctuation of Influent Biodegradable Carbonaceous and Nitrogenous Materials Using Activated Sludge System Journal of Water and Environment Technology 17 (1), 40-53 M.K.D Nguyen, Tsuyoshi Imai, W Yoshida, L.T.T Dang, T Higuchi, A Kanno, K Yamamoto, M Sekine (2017) Performance of a Carbon Dioxide Removal Process Using a Water Scrubber with the Aid of a Water-Film-Forming Apparatus Journal Waste and Biomass Valorization Vol DOI: 10.1007/s12649-017-9951-8 LÊ Văn Tuấn, Nguyễn Thị Thảo Nguyên (2017) Xử lý nước rỉ rác bằng hệ thống lọc sinh học hiếu khí có sự hỗ trợ của H2O2 Tạp chí Khoa học và công nghệ, Trường Đại học Khoa học – ĐH Huế Diem-Mai Kim Nguyen, Tsuyoshi Imai, Thanh-Loc Thi Dang, Ariyo Kanno, Takaya Higuchi, Koichi Yamamoto, Masahiko Sekine (2017) Response surface method for modeling the removal of carbon dioxide from a simulated gas using water absorption enhanced with a liquid-film- forming device Journal of Environmental Sciences, Vol DOI: 10.1016/j.jes.2017.03.026 Nguyễn Văn Cường, Nguyễn Thị Xuân Thảo, Trương Văn Chương, Lê Quang Tiến Dũng (2017) Ảnh hưởng của siêu âm công suất đến khả năng xử lý khuẩn vibrio spp Tạp chí Khoa học Đại học Huế : Khoa học Tự nhiên; ISSN 1859–1388, Tập 126, Số 1A, 2017, Tr 41–50 LE Van Tuan, Huynh Xuan Toan, Nguyen T Thao Nguyen, Dang T Thanh Loc (2016) Performance of H2O2 - aerated biofilter in treatment of wastewater containing humic acid Journal of Science and Technology (ISSN 0866 - 708x) Thanh-Loc T Dang, Tsuyoshi Imai, Tuan V Le, Diem-Mai K Nguyen, Takaya Higuchi, Ariyo Kanno, Koichi Yamamoto, Masahiko Sekine (2016) Synergistic effect of pressurized carbon dioxide and sodium hypochlorite on the inactivation of Enterococcus sp in seawater Water Research, Vol 106, 204-213 Loc T.T Dang, Tsuyoshi Imai, Tuan V Le, Satoshi Nishihara, Takaya Higuchi, Mai K.D Nguyen, Ariyo Kanno, Koichi Yamamoto, and Masahiko Sekine (2016) Effects of pressure and pressure cycling on disinfection of Enterococcus sp in seawater using pressurized carbon dioxide with different content rates Journal of Environmental Science and Health, Part A (Toxic/Hazardous Substance & Environmental Engineering), Vol 51 (11), 930-937 Thanh-Loc Thi Dang, Tsuyoshi Imai, Tuan Van Le, Huy Thanh Vo, Takaya Higuchi, Koichi Yamamoto, Ariyo Kanno, Masahiko Sekine (2016) Disinfection effect of pressurized carbon dioxide on Escherichia coli and Enterococcus sp in seawater Water Science Technology: Water Supply, Vol 16(6), 1735-1744 DOI: 10.2166/ws.2016.086 LÊ Văn Tuấn, Trương Quý Tùng, Lê Thị Hương Giang, Huỳnh Thị Thanh Thủy, Nguyễn Thị Thảo Nguyên, Đặng Thị Thanh Lộc (2016) Performance of adding H2O2 in activated sludge 6 process for treatment of wastewater containing refractory organic compounds Hue University, Journal of Science (2016), Vol 117 Daisuke AYUKAWA , Tsuyoshi IMAI, Tuan Van LE, Ariyo KANNO, Takaya HIGUCHI, Koichi YAMAMOTO, and Masahiko SEKINE (2015) Performance of combined micro- and normal bubbles in separation of fine oil-in-water emulsions from palm oil mill effluent Journal of Japan Society on Water Environment Vol.38 (5), pp 159-166 Trương Quý Tùng, LÊ Văn Tuấn, Phạm Khắc Liệu, Nguyễn Thị Diệu Thúy, Đặng Thị Thanh Lộc (2015) Khảo sát tải lượng thải nitơ của một số nguồn nước thải chính ở thành phố Huế Tạp chí Khoa học - Đại học Huế (ISSN 1859 - 1388), Tập 103 (04) 191 - 202 Dang-Thi Thanh-Loc, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Le-Van Tuan, Vo-Thanh Huy (2015) Disinfection of Escherichia coli in seawater using pressurized carbon dioxide Journal of Science and Technology – Vietnam Academy of Science and Technology (ISSN 0866-708x), 53(3A) 91-96 Nguyen Ngoc Truc Ngan, LE Van Tuan*, Pham Khac Lieu, Duong Van Hieu, Hoang Thi Nhu Y, Le Thi Hoai Thuong, Shigeo Fujii, Truong Quy Tung (2015) Hydrogen peroxide as an extra oxygen source for activated sludge Journal of Science and Technology (ISSN 0866 - 708x), 53 (3A) 97- 102 Truong Quy Tung, Pham Khac Lieu, Hoang Thi My Hang, LE Van Tuan (2015) Estimation of nitrogen and phosphorus loads from main wastewater sources in Hue city Journal of Science and Technology (ISSN 0866 - 708x), 53 (3A) 133- 138 Huy Thanh Vo, Tsuyoshi Imai, Truc Thanh Ho, Thanh-Loc Thi Dang, Son Anh Hoang (2015) Potential application of high pressure carbon dioxide in treated wastewater and water disinfection: Recent overview and further trends Journal of Environmental Sciences, Vol 36, 38-47 Tuan Van Le, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Daisuke Ayukawa, Hiroaki Fujinaga, Huy Thanh Vo, Tung Quy Truong, Thanh-Loc Thi Dang, Yatnanta Padma Devia (2014) Application of microbubbles ozonation enhanced by coarse bubbles in treatment of oil-in-water emulsions and humic acid mixture Journal of Science and Technology – Vietnam Academy of Science and Technology, Vol 52(3A), 96-103 Huy Thanh Vo, Tsuyoshi Imai, Hidenori Yamamoto, Tuan Van Le (2013) Disinfection using pressurized carbon dioxide microbubbles to inactivate Escherichia coli, bacteriophage MS2 and T4, Journal of Water and Environment Technology (Japan) 11(6), 497 – 505 Huy Thanh Vo, Tsuyoshi Imai, Jantima Teeka, Masahiko Sekine, Ariyo Kanno, Tuan Van Le, Takaya Higuchi, Kanthima Phummala, Koichi Yamamoto (2013) Comparison of disinfection effect of pressured gases of CO2, N2O, and N2 on Escherichia coli Water Research, 47 (13), 4286– 4293 Huy Thanh Vo, Tsuyoshi Imai, Singo Kokado, Tuan Van LE, Hidenori Yamamoto, Takaya Higuchi, Koichi Yamamoto, Ariyo Kanno and Masahiko Sekine (2013) Potential application of pressurized carbon dioxide for agricultural irrigation water disinfection Proceeding of the 5th International Conference on Fermentation Technology for Value Added Agricultural Products, 148 – 154 Tuan Van LE, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Koichi Yamamoto, Masahiko Sekine, Ryosuke Doi, Huy Thanh Vo, Jie Wei (2013) Performance of tiny microbubbles enhanced with “normal cyclone bubbles” in separation of fine oil-in-water emulsions Chemical Engineering Science, 94, 1 – 6 Tuan Van Le, Tsuyoshi Imai, Takaya Higuchi, Ryosuke Doi, Jantima Teeka, Sun Xiaofeng and Mullika Teerakun (2012) Separation of oil-in-water emulsions by microbubble treatment and the effect of adding coagulant or cationic surfactant on removal efficiency Water Science & Technology, 5 (66), 1036 – 1043 Trương Quý Tùng, LÊ Văn Tuấn, Nguyễn Thị Khánh Tuyền, Phạm Khắc Liệu (2009) Xử lý nước rỉ rác bằng tác nhân UV-Fenton trong thiết bị gián đoạn Tạp chí Khoa học Đại học Huế, số 53, 165-175 7 11 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Vi sinh vật gây bệnh, các chất kháng sinh, kim loại nặng, chất dinh dưỡng và các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học là những tác nhân ô nhiễm được quan tâm hàng đầu trong kiểm soát chất lượng môi trường nước nói chung và nước cấp phục vụ nuôi trồng thủy sản nói riêng Một thực tế là các tác nhân gây ô nhiễm này ngày một đa dạng về chủng loại, tác động xấu đến chất lượng môi trường tiếp nhận (nước, đất), tác động xấu đến sức khỏe con người, vật nuôi và rất khó xử lý chúng bằng các giải pháp xử lý nước, nước thải thông thường Các công nghệ xử lý để đạt yêu cầu thường phức tạp, có chi phí cao và ít thân thiện môi trường do phải kết hợp nhiều giai đoạn xử lý nối tiếp nhau như xử lý hóa học, hóa lý, sinh học Việc làm sao đơn giản hóa quy trình công nghệ (giảm các giai đoạn xử lý) và giảm sử dụng các hóa chất trong xử lý, nhất là các hóa chất có khả năng tái ô nhiễm; linh hoạt trong việc nâng cao hiệu quả xử lý cho các hệ thống hiện hữu là các nhu cầu lớn của thực tế xử lý nước cấp và nước thải Microbubbles (MBs) và nanobubbles (NBs), hay còn được gọi chung là các vi bọt khí (MNBs) với đường kính từ vài chục micromet đến vài chục nanomet Có nhiều kỹ thuật tạo MNBs; thông thường có thể tạo bằng cách khuấy trộn tốc độ cao; bằng bơm áp lực kết hợp với các dạng đầu phun được thiết kế đặc biệt theo hiệu ứng venturi, bằng phương pháp điện hóa học, hoặc bằng kỹ thuật phát sóng siêu âm chọn lọc tần số và công suất phát Mỗi giải pháp kỹ thuật đều có thách thức công nghệ riêng Hiện nay, công nghệ MNBs đã và đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ, đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ môi trường bởi các tính chất hóa-lý nổi bật của MNBs, ví dụ như sử dụng MNBs trong phương pháp tuyển nổi nhằm loại bỏ một số chất ô nhiễm trong nước nhờ vào cơ chế hấp phụ các chất gây ô nhiễm này lên trên bề mặt của MNBs, qua đó giảm khối lượng riêng và khiến chúng nổi lên trên mặt nước Do có kích thước rất bé, vận tốc dâng của các vi bọt khí nhỏ hơn nhiều so với các bọt khí thông thường, nhờ đó có khả năng tồn tại trong nước với thời gian lâu hơn, hiệu quả làm sạch cao hơn MBs với đường kính khoảng 30 µm có khả năng tồn tại trong nước trong một khoảng thời gian dài (trên 100 giờ), NBs thậm chí có thể duy trì trong nước vài tháng Do áp suất nội của MNBs tỉ lệ nghịch với kích thước của chúng, MNBs có áp suất nội rất lớn và có khả năng tăng cường sự trao đổi oxy trong nước MNBs tích điện âm và có diện tích bề mặt tiếp xúc giữa chất lỏng – chất khí lớn, tăng cường khả năng vận chuyển chất, hấp phụ vật lý cũng như thúc đẩy các phản ứng hóa học Ngoài ra, sự vỡ ra của các vi bọt khí cũng tạo ra sóng xung kích và hình thành các gốc tự do ·OH có thế oxy hóa – khử rất mạnh (2,80 V) Các gốc tự do hydroxyl này được biết đến như tác nhân oxi hóa nâng cao, có thể nhanh chóng nâng thế oxi hóa khử của nước, tăng hiệu quả oxi hóa các hợp chất hữu cơ bền vững, oxi hóa các ion kim loại độc và khử trùng nước H2O2 (hydrogen peroxide, 1,77 V) là chất oxi hóa khá mạnh, được ứng dụng nhiều trong xử lý nước do tính thân thiện môi trường (không tạo các sản phẩm ô nhiễm thứ cấp) Tuy nhiên, nhược điểm của H2O2 là kém bền vững trong nước do vậy rất khó xác định liều oxi hóa cần thiết của nó và tiêu tốn nhiều lượng sử dụng nên hiệu quả kinh tế không cao Việc phát triển kỹ thuật tích hợp MNBs- H2O2 sẽ nâng cao tối đa hoạt tính oxi hóa của các hợp phần Dự kiến giải pháp oxi hóa nâng cao mới, thân thiện môi trường này sẽ ứng dụng hiệu quả, linh hoạt cho các mục đích khử trùng nước, xử lý được dư lượng kháng sinh, xử lý tốt các chất hữu cơ - dinh dưỡng và các chất độc hại khác có mặt trong môi trường nước Nhất là mục đích xử lý nước cấp, phục vụ nuôi trồng thủy sản chất lượng cao Đó là ý tưởng của đề tài này 12 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 12.1 Mục tiêu tổng thể Xây dựng được hệ thống tạo vi bọt khí (MNBs) và tìm ra được các điều kiện kỹ thuật kết hợp trực tiếp MNBs – H2O2 để khử trùng (E Coli hoặc Vibrio spp.), xử lý dư lượng kháng sinh (Ciprofloxacin, Enrofloxacin) và amoni trong môi trường nước 8 12.2 Các mục tiêu cụ thể • Xây dựng được hệ thống tạo MNBs mới ở qui mô tròng thí nghiệm • Xác định được các điều kiện kỹ thuật kết hợp MNBs-H2O2 để khử trùng hiệu quả các vi sinh vật (E Coli hoặc Vibrio spp.) trong nước; • Xác định được các điều kiện kỹ thuật kết hợp MNBs-H2O2 xử lý được dư lượng kháng sinh (Ciprofloxacin, Enrofloxacin) trong nước • Xác định được các điều kiện kỹ thuật kết hợp MNBs-H2O2 để xử lý amoni trong nước • Xác định khả năng ứng dụng của phương pháp trong xử lý nước cấp nuôi trồng thủy sản 13 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 13.1 Đối tượng nghiên cứu • Hệ thống tạo MNBs “kiểu mới” dựa trên sự tổ hợp giữa cách tạo MNBs bằng bơm áp lực – kết hợp đầu phun tạo vi bọt và siêu âm công suất, có sự bổ sung trực tiếp H2O2 • Các dạng mẫu nước khác nhau có bổ sung vi khuẩn (E Coli hoặc Vibrio Spp.), muối amoni, kháng sinh (Ciprofloxacin, Enrofloxacin) • Nước cấp nuôi tôm thẻ chân trắng (nước biển ven bờ) 13.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu giới hạn ở quy mô phòng thí nghiệm (lab-scale) 14 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU • Nội dung 1 Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống tạo MNBs qui mô phòng thí nghiệm Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả tạo MNBs của hệ thống • Nội dung 2 Đánh giá hiệu quả khử trùng (E Coli hoặc Vibrio Spp.) trong nước bằng MNBs và MNBs kết hợp H2O2 ở các nồng độ khác nhau • Nội dung 3 Đánh giá hiệu quả xử lý dư lượng kháng sinh (Ciprofloxacin, Enrofloxacin) trong nước bằng MNBs kết hợp H2O2 • Nội dung 4 Đánh giá hiệu quả xử lý amoni trong nước bằng MNBs kết hợp H2O2 • Nội dung 5 Đánh khả năng ứng dụng của phương pháp MNBs kết hợp H2O2 trong xử lý nước cấp nuôi tôm thẻ chân trắng 15 CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15.1 Cách tiếp cận (nếu có) • Các phương pháp khử trùng nước hiện nay ở Việt Nam và trên thế giới như dùng clo, ozone, tia cực tím, lọc màng…đang tồn tại những nhược điểm và hạn chế nhất định • Trong bối cảnh Việt Nam đang có nhiều nguồn nước cấp (ví dụ nước ăn uống sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản, nước tưới cho các vườn ươm, ) chứa nhiều loại vi sinh vật, chất kháng sinh, các chất hữu cơ bền vững, muối amoni độc hại, chưa được kiểm soát tốt • Các kết quả của nghiên cứu này sẽ hữu ích cho việc phát triển phương pháp oxi hóa nâng cao dựa trên kỹ thuật vi bọt khí có sự bổ sung H2O2 trong xử lý nhiều loại nước cấp, góp phần thay thế và nâng cấp các hệ thống xử lý cấp nước Đặc biệt là đối với lĩnh vực nuôi trồng thủy sản 15.2 Phương pháp nghiên cứu (1) Bố trí thí nghiệm 9 • Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống tạo MNBs qui mô phòng thí nghiệm dạng mẻ; Hệ thống MNBs được chế tạo bao gồm: bể phản ứng (10 – 20 L), bơm áp lực và đầu phun tạo MNBs có điểm dẫn khí hoặc chất lỏng (H2O2) để gia tăng hiệu ứng khuấy trộn; tích hợp với bộ nguồn và đầu horn máy phát siêu âm công suất (©Huetronics) để gia tăng hiệu quả tạo vi bọt (2) Chuẩn bị mẫu, lấy mẫu và bảo quản mẫu • Mẫu nước ô nhiễm vi sinh vật (E Coli hoặc Vibrio Spp.) được chuẩn bị từ nguồn nước máy đã loại bỏ clo dư; sử dụng dung dịch nuôi cấy vi khuẩn E Coli (được phân lập từ nước thải sinh hoạt và nhân giống trong môi trường Luria-Bertani); hoặc sử dụng dung dịch nuôi cấy vi khuẩn Vibrio spp (được phân lập từ nước biển đầu hoặc nước ao nuôi tôm thẻ chân trắng và nhân giống trong môi trường Thiosulphate citrate bile salt agar (TCBS)) • Với thực nghiệm xử lý amoni và các chất kháng sinh: muối amoni (NH4)2SO4 và/hoặc các chất kháng sinh (Ciprofloxacin, Enrofloxacin) (ở các nồng độ khác nhau) được hòa tan trong nước máy (sạch) và thử nghiệm và phân tích ngay trong ngày Sử dụng NaCl/NaHCO3 tính khiết để nâng độ muối và độ kiềm của nước Sử dụng H2SO4 và NaOH để điều chỉnh pH của nước • Nước biển ven bờ cấp cho nuôi tôm thẻ chân trắng sẽ được lấy ít nhất 03 đợt (sau khi phân tích đặc trưng) có thể bổ sung vi sinh, muối amoni và chất kháng sinh để làm mẫu nước khảo nghiệm hiệu quả xử lý của hệ thống MNBs-H2O2 • Mẫu nước cần phân tích được bảo quản lạnh và phân tích theo các tiêu chuẩn (3) Phương pháp phân tích • Mật độ E Coli và coliforms trong mẫu trước và sau khử trùng được xác định bằng kỹ thuật cấy trãi trên đĩa thạch Mẫu được pha loãng bằng dung dịch đệm phosphat (pH = 7) đến các mức nồng độ 10-1 đến 10-3 Hút 100 µL mẫu không pha loãng và mẫu đã pha loãng, cấy trải trên môi trường thạch Chromoculf (Merck) Sau đó đưa vào tủ ấm ủ ở nhiệt độ 370C trong 24 giờ Các đĩa có số khuẩn lạc từ 25 đến 300 khuẩn lạc được lựa chọn để đếm và tính mật độ vi khuẩn • Mật độ Vibrio Spp trong mẫu trước và sau khử trùng được xác định bằng kỹ thuật cấy trãi trên đĩa thạch TCBS Hút 20 µL mẫu cấy trải trên môi trường thạch TCBS, ủ trong tủ ấm ở nhiệt độ 35 – 37oC, sau 24 giờ xác định mật độ khuẩn lạc Vibrio spp trong các mẫu • Các thông số chất lượng nước: pH, nhiệt độ, DO, ORP, NH4+ được xác định theo các phương pháp tiêu chuẩn của APHA (1998) • Một số tính chất đặc trưng về kích thước của MNBs sẽ được xác định bằng kính hiển vi và gián tiếp qua các thông số như DO, ORP • Đối với thông số chất kháng sinh (Ciprofloxacin, Enrofloxacin): Mẫu sau khi lấy và bảo quản lạnh sẽ được chuyển đến phòng thử nghiệm Hóa lý thuộc Trung tâm kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 2 tại Đà nẵng để phân tích đo trên thiết bị Sắc ký lỏng khối phổ • Về mặt lý thuyết chất kháng sinh ở hàm lượng lớn (ppm), tinh khiết sẽ cho kết quả tương quan với việc xác định COD (chemical oxygen demand); do đó để giảm chi phí phân tích kháng sinh, chúng tôi sẽ xây dựng mối tương quan giữa COD và 02 loại kháng sinh (Ciprofloxacin, Enrofloxacin) và nhiều trường hợp khảo sát thông số COD sẽ được sử dụng thay thế cho các chất kháng sinh này • Lượng H2O2 dư trong mẫu sau phản ứng có ảnh hưởng dương đến kết quả xác định COD theo phản ứng (Talinli và Anderson, 1992): Cr2O72− + 3H2O2 + 8H+ → 2 Cr3+ + 3O2 + 7H2O Do đó, phương pháp chuẩn độ I2 bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 0,01N được sử dụng để xác định lượng H2O2 dư (Barbusinski và Filipek, 2003) (4) Xử lý số liệu thực nghiệm Số liệu thực nghiệm sẽ được xử lý, tính toán và biểu diễn bằng phần mềm MS Excel 10 16 TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI TT Nội dung, công việc thực hiện Sản phẩm Thời gian Người thực hiện (bắt đầu – kết thúc) 1 Tổng hợp các nghiên cứu trước đó Bản báo cáo nội 1 Lê Văn Tuấn 2 dung 1 Một phần 01/2021 - 5/2021 Đặng Thị Thanh của luận văn thạc sĩ, Lộc 3 Lê Công có liên quan đến đề tài; viết tổng KLTN và các bài Tuấn 4 Tề Minh báo Sơn 5 Lê Quang quan lý thuyết Chuẩn bị nguyên vật Tiến Dũng liệu cho các thí nghiệm Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống tạo MNBs qui mô phòng thí nghiệm Khảo sát một số yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả tạo MNBs của hệ thống 2 Đánh giá hiệu quả khử trùng (E Bản báo cáo nội 3/2021 - 8/2021 1 Đặng Thị Thanh dung 2 Lộc 2 Lê Văn Tuấn Coli hoặc Vibrio Spp.) trong nước 3 Tề Minh Sơn 4 Lê Quang Tiến bằng MNBs và MNBs kết hợp Dũng H2O2 ở các nồng độ khác nhau 1 Lê Văn Tuấn 2 Đặng Tuấn Kiệt 3 3 Đánh giá hiệu quả xử lý dư lượng Bản báo cáo nội 8/2021 - 5/2022 Đặng Thị Thanh dung 3 Lộc 4 Tề Minh Sơn kháng sinh (Ciprofloxacin, 5 Lê Công Tuấn Enrofloxacin) trong nước bằng 1 Lê Văn Tuấn 2 Đặng Thị Thanh MNBs kết hợp H2O2 Lộc 3 Lê Công Tuấn 4 Tề Minh 4 Đánh giá hiệu quả xử lý amoni Bản báo cáo nội 4/2021 - 6/2022 Sơn dung 4 trong nước bằng MNBs kết hợp 1 Lê Văn Tuấn 2 Đặng Tuấn Kiệt 3 H2O2 Tề Minh Sơn 4 Lê Quang Tiến Dũng 5 5 Đánh khả năng ứng dụng của Bản báo cáo nội 4/2021 - 8/2022 Lê Công Tuấn dung 5 phương pháp MNBs kết hợp H2O2 1 Lê Văn Tuấn 2 Đặng Thị Thanh trong xử lý nước cấp nuôi tôm thẻ Lộc 3 Lê Công Tuấn 4 Tề Minh chân trắng Sơn 5 Lê Quang Tiến Dũng và các 6 Viết báo cáo tổng kết Bản báo cáo tổng 2/2021 - 12/2022 học viên, sinh viên kết và sản phẩm 03 bài báo Hội đồng khoa học cấp cơ sở và cấp Đại 7 Đánh giá, nghiệm thu cấp cơ sở và 11/2022 - 12/2022 học Huế cấp Đại học Huế 17 SẢN PHẨM DỰ KIẾN CỦA ĐỀ TÀI (Các mục có dấu * là sản phẩm bắt buộc) STT Tên sản phẩm Số lượng Yêu cầu về chất lượng 17.1 Sản phẩm khoa học (bài báo, sách…) 11 1 Bài báo đăng tạp chí trong nước* 2 01 bài báo Tạp chí Khoa học ĐH Huế và 2 Bài báo đăng tạp chí quốc tế 01 bài báo Tạp chí KH&CN Trường 17.2 Sản phẩm đào tạo ĐHKH – ĐH Huế 1 Luận văn thạc sĩ* 1 01 bài báo Tạp chí thuộc danh mục WoS 2 Chuyên đề nghiên cứu sinh* hoặc Scopus (Q3, Q4) 3 Hỗ trợ Luận án tiến sĩ 4 Khác 1 Có nội dung nằm trong đề tài và được 17.3 Sản phẩm ứng dụng đánh giá đạt yêu cầu 17.4 Sản phẩm khác 1 Hệ thống tạo MNBs qui mô phòng thí nghiệm 1 Không yêu cầu thẩm định chất lượng phục vụ đào tạo cho sinh viên đại học, học viên cao học và quảng bá công nghệ ở Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế 18 PHƯƠNG THỨC CHUYỂN GIAO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỊA CHỈ ỨNG DỤNG 18.1 Phương thức Kết quả nghiên cứu sẽ được phổ biến thông qua các seminar, hội nghị, hội thảo trong nước 18.2 Địa chỉ ứng dụng • Hệ thống thí nghiệm sẽ được sử dụng cho mục đích dạy và nghiên cứu khoa học ở Khoa Môi trường – Trường Đại học Khoa học – ĐH Huế Do đặc thù nghiên cứu cơ bản nên không yêu cầu thẩm định chất lượng hệ thống thí nghiệm • Nguyên lý của các hệ thống thí nghiệm có thể sử dụng để phát triển lên quy mô thử nghiệm (pilot-sclae) khi có điều kiện kinh phí hoặc có yêu cầu đặt hàng 19 KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ NGUỒN KINH PHÍ Tổng kinh phí: 115 triệu đồng, trong đó: Kinh phí KHCN ĐHH: 115 triệu đồng Nguồn kinh phí khác: 0 triệu đồng Nhu cầu kinh phí từng năm: Năm 1: 65 triệu đồng, Năm 2: 50 triệu đồng Dự trù kinh phí theo các mục chi (phù hợp với nội dung nghiên cứu): Đơn vị tính: nghìn đồng Bảng tổng hợp dự toán kinh phí đề tài Tổng Nguồn kinh phí kinh phí T Khoản chi (nghìn Tỷ lệ (nghìn đồng) T (%) đồng) KHCN Khác 1 Chi tiền công lao động trực tiếp 56709 49.31 ĐHH 2 Chi mua vật tư, nguyên, nhiên, vật liệu 28941 25.17 3 Chi sửa chữa, mua sắm tài sản cố định 56709 4 Chi hội thảo khoa học, công tác phí phục vụ hoạt động nghiên 28941 cứu 5 Chi trả dịch vụ thuê ngoài phục vụ hoạt động nghiên cứu 2000 1.74 2000 16000 13.91 16000 12 6 Chi điều tra, khảo sát thu thập số liệu 1200 1.04 1200 7 Chi văn phòng phẩm, thông tin liên lạc, in ấn phuc vụ hoạt 4400 4400 3.83 5750 động nghiên cứu 8 Chi họp hội đồng đánh giá cấp cơ sở 5750 5.00 115000 9 Chi quản lý chung (5%) 10 Chi khác 115000 100.00 0 Tổng cộng = Ngày…tháng…năm…… Ngày…tháng…năm…… Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì (ký, họ và tên) (ký, họ và tên, đóng dấu) Ngày…tháng…năm…… Cơ quan chủ quản duyệt GIÁM ĐỐC ĐẠI HỌC HUẾ 13 Khoản 1 Chi tiền công lao động trực tiếp Số Hệ số Số Lương Tổng Nguồn kinh phí người tiền ngày cơ sở kinh phí TT Nội dung chi thực công công (nghìn (nghìn (nghìn đồng) hiện đồng) 4 5 đồng) KHCN Khấc 3 6 7 ĐHH 0.42 1 2 0.26 8 9 0.17 1.1 Dự toán theo nội dung công việc 0.10 Nghiên cứu tổng quan (xây dựng 0.42 0.26 1 thuyết minh, báo cáo tổng quan 0.17 5722 5722 0.10 vấn đề nghiên cứu) 0.42 Chủ nhiệm đề tài 1 0.26 5 1490 3129 0.17 Thành viên thực hiện chính, thư ký 1 0.10 2 1490 775 khoa học 0.42 Thành viên đề tài 3 0.26 2 1490 1520 0.17 Kỹ thuật viên, nhân viên hỗ trợ 1 0.10 2 1490 298 Đánh giá thực trạng vấn đề 0.42 6958 6958 2 nghiên cứu 0.26 0.17 Chủ nhiệm đề tài 1 0.10 5 1490 3129 Thành viên thực hiện chính, thư ký 1 0.42 4 1490 1550 khoa học 14 Thành viên đề tài 3 3 1490 2280 Kỹ thuật viên, nhân viên hỗ trợ 1490 Thu thập thông tin, tài liệu, dữ 3 liệu; xử lý số liệu, phân tích 6571 6571 thông tin, tài liệu, dữ liệu Chủ nhiệm đề tài 1 5 1490 3129 Thành viên thực hiện chính, thư ký 1 3 1490 1162 khoa học Thành viên đề tài 3 3 1490 2280 Kỹ thuật viên, nhân viên hỗ trợ 1490 4 Nội dung nghiên cứu chuyên 7718 7718 môn Chủ nhiệm đề tài 1 5 1490 3129 Thành viên thực hiện chính, thư ký 1 4 1490 1550 khoa học Thành viên đề tài 3 4 1490 3040 Kỹ thuật viên, nhân viên hỗ trợ 1490 Tiến hành thí nghiệm, thử nghiệm, thực nghiệm, khảo 5 nghiệm, chế tạo, sản xuất; 24257 24257 nghiên cứu, hoàn thiện quy trình công nghệ Chủ nhiệm đề tài 1 15 1490 9387 Thành viên thực hiện chính, thư ký 1 13 1490 5036 khoa học Thành viên đề tài 3 10 1490 7599 Kỹ thuật viên, nhân viên hỗ trợ 1 15 1490 2235 Đề xuất giải pháp, kiến nghị, 6 sáng chế, giải pháp hữu ích, sản 5483 5483 phẩm, chế phẩm, mô hình, ấn phẩm khoa học và đề xuất khác Chủ nhiệm đề tài 1 4 1490 2503 Thành viên thực hiện chính, thư ký 1 0.26 3 1490 1162 khoa học Thành viên đề tài 3 0.17 2 1490 1520 Kỹ thuật viên, nhân viên hỗ trợ 1 0.10 2 1490 298 Tổng kết, đánh giá(Báo cáo 7 thống kê, báo cáo tóm tắt và báo cáo tổng hợp) Chủ nhiệm đề tài 0.42 1490 Thành viên thực hiện chính, thư ký 0.26 1490 khoa học Thành viên đề tài 0.17 1490 Kỹ thuật viên, nhân viên hỗ trợ 0.10 1490 Tổng (1)= 56709 56709 1.2 Dự toán theo thành viên đề tài 1 Chủ nhiệm đề tài 0.42 39 1490 24406 2 Thành viên thực hiện chính, thư 0.26 29 1490 11235 ký khoa học 3 Thành viên đề tài 0.17 24 1490 18238 4 Kỹ thuật viên, nhân viên hỗ trợ 0.10 19 1490 2831 Tổng (1)= 56709 56709 Khoản 2 Chi mua vật tư, nguyên, nhiên, vật liệu Đơn Thành Nguồn kinh phí giá tiền T Khoản chi Đơn vị Số (nghìn (nghìn (nghìn đồng) lượng đồng) đồng) T tính 5000 10000 KHCN Khác 2 1500 3000 ĐHH 2 5000 5000 1 Máy bơm Cái 1 1000 10000 5 200 5600 2 Đầu phun vi bọt Cái 2 2800 2000 3000 2 1000 2000 3 Bể phản ứng và phụ kiện Cái 2 1000 341 5000 1 28941 4 Hóa chất H2O2 Chai 341 1000 5 Hóa chất Luria-Bertani Chai 5600 6 Hóa chất Ciprofloxacin Chai 2000 7 Hóa chất Enrofloxacin Chai 2000 8 Hóa chất TCBS Chai 341 Tổng (2) = 28941 Khoản 3 Chi sửa chữa, mua sắm tài sản cố định Đơn Thành Nguồn kinh phí giá tiền T Khoản chi Đơn vị Số (nghìn (nghìn (nghìn đồng) đồng) đồng) T tính lượng KHCN Khác ĐHH Tổng (3) = Khoản 4 Chi hội thảo khoa học, công tác phí phục vụ hoạt động nghiên cứu 4.1 Chi hội thảo khoa học T Nội dung chi Định Thành Nguồn kinh phí T Số mức tiền (nghìn đồng) buổi chi (nghìn KHCN Khác (nghìn đồng) ĐHH đồng) 1 Chủ trì 1 500 500 500 300 2 Thư ký 1 300 300 700 3 Báo cáo viên trình bày tại hội thảo 1 700 700 15 4 Báo cáo được đặt hàng nhưng không trình bày 5 100 500 500 5 Thành viên tham dự hội thảo 2000 2000 Cộng (4.1) = Mức Thành Nguồn kinh phí 4.1 Chi công tác phí chi tiền Số (nghìn (nghìn (nghìn đồng) T Nội dung chi người đồng) đồng) T KHCN Khác ĐHH Cộng (4.1) = Khoản 5 Chi trả dịch vụ thuê ngoài phục vụ hoạt động nghiên cứu Đơn Thành Nguồn kinh phí tiền T Khoản chi Đơn vị Số giá (nghìn (nghìn đồng) đồng) T tính lượng (nghìn KHCN Khác 10000 ĐHH đồng) 6000 1 Hợp đồng thuê xe và lấy mẫu nước biển ven đợt 4 2500 16000 10000 bờ 2 Hợp đồng phân tích kháng sinh mẫu 20 300 6000 16000 Tổng (5) = Khoản 6 Chi điều tra, khảo sát, thu thập số liệu Đơn Thành Nguồn kinh phí giá tiền T Khoản chi Đơn vị Số (nghìn (nghìn (nghìn đồng) lượng đồng) đồng) T tính KHCN Khác ĐHH Tổng (6) = Khoản 7 Chi văn phòng phẩm, thông tin liên lạc, in ấn Đơn Thành Nguồn kinh phí giá tiền T Khoản chi Đơn vị Số (nghìn (nghìn (nghìn đồng) đồng) đồng) T tính lượng 1000 KHCN Khác 100 200 ĐHH 10 1200 1 In báo cáo tổng kết Cuốn 10 1000 2 In tài liệu hội thảo tập 20 200 Tổng (7) = 1200 Khoản 8 Chi họp hội đồng đánh giá cấp cơ sở Mức Thành Nguồn kinh phí chi tiền TT Nội dung chi Số (nghìn (nghìn (nghìn đồng) người đồng) đồng) 3150 KHCN Khác 400 ĐHH 1800 8.1 Chi họp hội đồng 150 3150 Chủ tịch Hội đồng 800 Thư ký và các ủy viên hội đồng 1 400 1250 400 Thư ký hành chính 500 Đại biểu được mời tham dự 6 300 750 1800 4400 8.2 Chi viết nhận xét đánh giá 1 150 150 Nhận xét phản biện Nhận xét ủy viên 8 100 800 Tổng (8) = 1250 2 250 500 5 150 750 4400 16