Đáp án đề cương vi sinh vật môi trường - ĐẠI HỌC THỦY LỢI

Câu 11: Enzim gì? Nêu vai trị tính chất, chế enzim Cho ví dụ số enzim có sinh vật/ Vi sinh vật khả tiếp xúc đặc biệt enzim Trả lời: *enzim: - Enzim hợp chất protein có hoạt tính, có khả xúc tác đặc hiệu phản ứng hóa học - Tính chất: + Bản chất protein: có đầy đủ tính chất protein + Enz không qua màng bán thấm: Enz khỏi tế bào tế bào bị phá vỡ + Enz hịa tan tốt nước & dung dịch muối lỗng + Không tan dung môi không phân cực +Có thể bị kết tủa (dưới tác dụng nhiệt độ, tia lượng, dd muối ) + Enz bị phân giải, phụ thuộc cấu trúc → Enz hoạt tính hồn tồn, tái tạo -Vai trò: + đặc hiệu cho phản ứng: enzim chie xúc tác cho kiểu phản ứng chẳng hạn phản ứng NAD dehydrogenase hô hấp, lipase cắt liên kết ester nối glycerol axit béo có nhiều loại lipids + đặc hiệu chất: Đặc hiệu tuyệt đối: enz có tác dụng lên chất định chẳng hạn aspartase chuyển funarate thành L- asparate Đặc hiệu tương đối: enz t/đ lên nhiều chất có cấu trúc khác tốc độ phản ứng khác chẳng hạn phosphatase thủy phân ester acid phosphoric; carboxyesterase thủy phân ester acid carboxylic -Cơ chế: Câu 12: Tâm hoạt động enz gì? Nêu cấu trúc tâm hoạt động yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính enzim Trả lời: *Tâm hoạt động enz gồm hai phần Coenzim Apoenzim Coenzim liên kết với Apoenzim thông qua liên kết hóa học nhờ gốc hoạt hóa Cấu trúc tâm hoạt động enz: +Chức : Trực tiếp liên kết với chất, trực tiếp tham gia phản ứng Là điểm nhỏ phân tử Enz, định hoạt động enz +Enzim lưỡng cấu tử: THĐ nằm coenzim, hình thành nhóm chức Có thể có ion kim loại, enzim có nhiều THĐ Enzim cấu trúc bậc có nhiều THĐ: THĐ tiểu phần THĐ chung +Enzim đơn cấu tử: THĐ thuộc phần protein Được hình thành nhờ gốc hoạt hóa axit amin (OH, SH, ), gốc hướng vào nhau, tạo điểm liên kết trực tiếp với chất Các ion KL đóng vai trị cofactor: tạo cầu nối trung gian với chất Nếu ion KL → cầu nối , Enz khơng cịn hiệu lực *Yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính enz: -Ảnh hưởng nhiệt độ +Nhiệt độ ảnh hưởng tới vận tốc PƯ +Enz có chất protein, bị khử hoạt tính to > 70oC +Nhìn chung enz động vật thực vật chịu to thấp so với enz từ VSV +Ảnh hưởng to phụ thuộc thời gian tác dụng -Ảnh hưởng pH +pH làm thay đổi trạng thái ion hóa enzim, làm thay đổi tính bền phức ES +Mỗi enzim có pH tối ưu riêng Đa số nằm khoảng pH: 6-8 Một số trường hợp đặc biệt: pepsin: pH= 1,5-2,5: proteaza: pH = 3,7-4,5 Tripsin:pH = 8-9 -Ảnh hưởng chất hoạt hóa chất kìm hãm (chất ức chế) +Chất hoạt hóa: làm enz từ trạng thái khơng hoạt động trở nên hoạt động hoăc từ trạng thái hoạt động yếu trở nên mạnh có khả tham gia vào THĐ enz VD: vitamin, hợp chất hữu cơ, axit amin hoạt hóa, ion kim loại,… +Chất kìm hãm: chất làm yếu hoạt tính enz Các chất ion kim loại nặng, axit amin, protein,… Tất chất gây biến tính protein có khả kìm hãm -Ảnh hưởng nồng độ enz nồng độ chất ban đầu +Với lượng chất ban đầu xác định, nồng độ enz ban đầu lớn tốc độ phản ứng xảy nhanh +Với lượng enz ban đầu xác định, tăng dần nồng độ chất ban đầu tốc độ PƯ tăng, đến lúc gia tăng nồng độ chất không làm tăng tốc độ PƯ tất enz tham gia tạo phức Câu 13: Nêu khái niệm đồng hóa, dị hóa, ATP Giải thích đồng hóa, dị hóa hai q trình ngược thống hoạt động sống tế bào? Trình bày tóm tắt đường phân giải hydro cacbon( phân giải đường) Trả lời: *Khái niệm: +Đồng hóa q trình tổng hợp thành phần tương đối lớn tế bào polysaccharide, lipid, protein, acid nucleic …từ hợp chất tiền thân đơn giản +Dị hóa q trình phân giải phân tử phản ứng oxy hóa cung cấp lượng cho qtr đồng hóa +ATP coi dạng lượng dự trữ, tham gia trao đổi q trình hố học khác Phần lớn q trình phản ứng hoạt hố trao đổi ydratcarbon, trao đổi axit béo, trao đổi hợp chất chứa nitơ (axit amin,protein, axit nucleic ) +ATP vừa chất tích luỹ lượng; đồng thời vừa chất cung cấp lượng ATP chuyển lượng dạng tĩnh liên kết hoá học thành lượng dạng động, nghĩa lượng kích thích phân tử làm cho phân tử phản ứng với * đồng hóa, dị hóa hai q trình ngược thống hoạt động sống tế bào +sản phẩm trung gian hai trình hiều khâu không trùng +cả hai đường xảy quan khác tế bào + xảy dồng thời không phụ thuộc +chúng điều hịa chế khơng giống độc lập với + chúng gọi chung đường trung tâm Vd chu trình Krebs *Các đường phân giải hydro cacbon( phân giải đường) Quá trình Embden-Meyerhof-Parnas(EMP) (giai đoạn đường phân) C6H12O6 2CH3COCOOH + 2ATP + 2NADH2 2NAD 2ATP Axit pyruvic Con đường pentozo photphat (HMP) Con đường Oxh chất hữu cịn có tên oxh hexozommonophotphat đường chuyển hóa pentoza Đó biến đổi hiếu khí gluxit thường gặp ỏ thực vật bậc cao vi sinh vật Phản ứng đầu giống với phản ứng đường phân, khác qtr G-6-P bị oxh thành h/c cacbon thông qua nhiều phản ứng trung gian cuối lại thành G-6-P: G-6-P + 12NADP -> 6CO2+ H2PO3+ 12NADPH2 Con đường Entner-Doudoroff Entner-Doudoroff thường gặp chi Pseudomonas, Rhizobium, Azotobacter,Agrobacterium vài chi vi khuẩn gram âm khác Do đường Entner-Doudoroff không tạo thành phosphate đường C5 C4 nên tế bào cần hoạt động đồng thời đường pentose-P Glucozo -> pyruvat + NADPH2+ NADH2+ ATP Câu 14: Trình bày chế tác nhân sinh học trình lên men axit lactic, lên men rượu etylic Qua trình có ý nghĩa thê công nghệ môi trường, công nghệ thực phẩm? Phân biệt phản ứng oxy hóavà lên men.Giải thích lượng tạo phản ứng oxh lại cao phản ứng lên men So sánh lên men lactic đồng tính dị hình So sánh lên men rượu etylic lên men lactic Trả lời: *Cơ chế tác nhân sinh học trình lên men axit lactic, lên men rượu etylic: -Lên men axit lactic điển hình: tạo thành sp axit lactic Tinh bột -> C6H12O6 -> CH3COCOOH( axit pyruvic) -> CH3CHOHCOOH (axit lactic) EM NADH2 NAD -Ứng dụng: lên men sữa chua, muối chua rau quả, ủ chua thức ăn cho gia súc -Tác nhân: Streptococcus; Lacto bacterium * Phân biệt phản ứng oxy hóa lên men: Lên men (phân giải yếm khí) VSV yếm khí, tùy tiện Oxi hóa (phân giải hiếu khí) Chất nhận H+ cuối Các chất hữu O2 Sản phẩm Các h/ch hữu cơ: axit, rượu, axeton + khí: CO2, CH4, H2 - Oxh hoàn toàn: CO2 + VSV VSV hiếu khí, tùy tiện H2O - Ko hồn tồn: h/ch h/cơ Năng lượng tạo thành Nhỏ Lớn (E1>E2> ELM) *So sánh lên men lactic đồng tính dị hình: Sản phẩm Lên men lactic đồng hình Axit lactic Con đường EMP đường phân Giá trị Có giá trị cơng nghệ Mơi trường Kỵ khí phản ứng * So sánh lên men rượu etylic lên men lactic: Lên men lactic dị hình Axit lactic, rượu, axit axetic, axit sũi, CO2, H2 PP Khơng Kỵ khí - Giống: + trình phân giải polysaccharide + xảy bên tế bào + trình phân giải yếm khí với tác nhân vi sinh vật + lên men lactic đồng hình lên men etylic tạo 2ATP/ mol glucozo + chất glucozo + chất cho chất nhận e chất hữu + tinh bột -> đường đơn +vi khuẩn tiếp xúc sử dụng đường đơn để phân giải tạo lượng cho tế bào -Khác nhau: Tác nhân Lên men lactic Vk lactic ( dồng hình dị hình) Lên men etylic Nấm men, VK Phương trình Hiệu suất pH C6H12O6 -> 2CH3CHOHCOOH + Q (nhiệt + ATP) Cao hơn: 90%/ mol glucozo (đối với lên men đồng hình) 60%/mol glucozo (đối với len men dị hình) 5< C6H12O6-> 2C2H5OH + 2CO2 +Q ( nhiệt ATP) Thấp hơn: khoảng 44%/ mol glucozo 5->6 Câu 15: Trình bày chế tác nhân sinh học q trình chuyển hóa protein Cho ví dụ số chủng vi sinh vật tham gia trình Câu 16,17,18: Trình bày chu trình nito, photpho lưu huỳnh Vẽ hình minh họa ( chế, yếu tố ảnh hưởng, ví dụ ) Câu 19: Trình bày phát triển vi sinh vật môi trường lỏng Vẽ đường cong sinh trưởng vi khuẩn giải thích quy luật phát triển nuôi cấy gián đoạn (nuôi cấy theo mẻ) Trả lời: * Sự phát triển vi sinh vật môi trường lỏng: -Qui luật phát triển VSV môi trường lỏng (nuôi cấy gián đoạn) + Gđ 1: Giai đoạn tiềm phát (lag phase)- AB VSV thích nghi với mơi trường, số VSV khơng thích nghi chết Tốc độ sinh trưởng chậm, số lượng TB nhỏ Cuối gđ số lượng tế bào tăng, tốc độ nhỏ +Gđ 2: giai đoạn sinh trưởng (log phase)- BC: lũy tiến (số lượng tế bào tăng theo hàm mũ) VSV phát triển với tốc độ cực đại, số lượng TB tăng nhanh Sự sinh trưởng nhịp độ tổng hợp thành phần tế bào tương đối biến hóa biến đổi theo đạt tới cân +Gđ 3: giai đoạn cân (stationary phase)- CD: Tốc độ sinh trưởng riêng giảm nhanh nguồn dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, sản phẩm trao đổi chất ức chế phát triển VSV Số lượng TB trạng thái cân động: số TB sinh gần số TB già chết + Gđ 4: giai đoạn suy vong (death phase)-DE: Số lượng tế bào giảm nhanh, số lượng tế bào già chiếm đa số Nếu khơng bổ sung dinh dưỡng vào số lượng TB giảm nhanh -Hình vẽ: - Quy luật phát triển nuôi cấy gián đoạn (nuôi cấy theo mẻ): Câu 20: VSV thị nhiễm cần có đặc điểm gì? Cho ví dụ số VSV thị Nêu đặc trưng VSV thị E.coli Tại E.coli lại chọn VSV thị ô nhiễm? Trả lời: *Đặc điểm VSV thị ô nhiễm: -Để xác định mơi trường có bị nhiễm VSV, khảo sát tồn tất nhóm VSV gây bệnh, mà khảo sát vài đại diện  VSV thị nhiễm -Các tiêu chuẩn VSV thị ô nhiễm: +Là VSV đường ruột động vật máu nóng +Có mặt mầm bệnh xuất vắng mặt mẫu không bị nhiễm bẩn +Xuất với số lượng lớn số lượng mầm bệnh +Có khả chịu tác động mơi trường khử trùng ngang với mầm bệnh +Khơng phải tác nhân gây bệnh +Có thể phát phương pháp nhanh, đơn giản, rẻ tiền -Ví dụ: E.coli, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter,… * Đặc trưng VSV thị E.coli: +Lên men đường lacto, sinh khí 42-44o C vịng 48h +Tạo khuẩn lạc màu vàng ánh kim nuôi cấy hiếu khí mơi trường thạch Endo +Sự có mặt E.coli dấu hiệu nhiễm phân từ người động vật máu nóng +Tuy nhiên E.coli bền với chất khử trùng so với virut ngun sinh vật, khơng hiệu để đánh giá nhiễm bẩn virut nguyên sinh vật +Chỉ số coli: số tế bào coli/1 lit nước (VD: tiêu chuẩn nước cấp sinh hoạt TCVN 5502-2003: E.coli: TB/L) *E.coli lại chọn VSV thị nhiễm vì: Escherichia coli (thường viết tắt E coli) hay gọi vi khuẩn đại tràng loài vi khuẩn ký sinh đường ruột động vật máu nóng (bao gồm chim động vật có vú) Vi khuẩn cần thiết trình tiêu hóa thức ăn thành phần khuẩn lạc ruột Sự có mặt E coli nước thị thường gặp cho ô nhiễm phân E coli thuộc họ vi khuẩn Enterobacteriaceae thường sử dụng làm sinh vật điểm cho nghiên cứu ô nhiễm nguồn nước ăn uống sinh hoạt Có nhiều loại E coli, phần lớn chúng nói vơ hại Tuy nhiên, số E coli gây tiêu chảy, loại phổ biến nhóm E coli có hại E coli O157:H7 Ở vài bệnh nhân, vi khuẩn gây rối loạn máu suy thận, chí dẫn đến tử vong Ảnh hưởng E.coli đến sức khỏe Nhiều người bị nhiễm E.coli mà khơng có triệu chứng không mắc bệnh Thời gian ủ bệnh loại vi khuẩn khoảng 3-4 ngày, sau loạt triệu chứng đường ruột xuất Các triệu chứng tiêu chảy nhe, sốt nhẹ tiêu chảy ngắt quãng không kèm theo sốt Tùy trường hợp mà biểu bệnh khác phần lớn trường hợp nhiễm E.coli thường tự hồi phục, điều trị chủ yếu bù nước điện giải.Tuy nhiên, số trường hợp, đặc biệt trẻ em tuổi người già, bệnh trở nên nghiêm trọng phát triển hội chứng tăng urê máu có tán huyết gây suy thận, xuất huyết vấn đề thần kinh khác Tỷ lệ tử vong khoảng 3-5% trường hợp Nguy ô nhiễm E.coli nước Trước hết phải khẳng định bệnh truyền nhiễm lây truyền qua đường phân – tay – miệng Chúng ta bị lây nhiễm E.coli từ phân qua vật trung gian bàn tay, vật dụng, thức ăn, nước uống… đưa vào thể qua miệng E.coli xâm nhập vào thịt gia cầm hay thịt heo trình làm thịt nên thịt bị nhiễm khơng nấu chín vi khuẩn sống sót thịt bị nhiễm khuẩn.Chúng ta nhiễm E.coli qua tắm sông nước bị nhiễm khuẩn hay nước chưa khử trùng chlorine.E coli lan truyền qua thức ăn nhiễm bẩn, đồ uống bơ sữa chưa tiệt trùng nước bị ô nhiễm Thực phẩm nước bị nhiễm E coli khó bị phát mùi vị màu sắc khơng có thay đổi.Nguồn nước nhiễm bẩn yếu tố quan trọng gây nên bệnh liên quan đến tả, thương hàn, hay nhiễm trùng máu…Phân người hay phân gia súc bị nhiễm E coli nguyên nhân gây lan nhiễm vào nguồn nước, đặc biệt nguồn nước ao hồ, sơng, chí nước ngầm…Chúng ta bị nhiễm E coli qua tắm sông mà nước bị nhiễm khuẩn hay nước chưa khử trùng chlorine Hiện nước ta, tỷ lệ người dân sử dụng nước sinh hoạt chưa qua xử lý cao Đặc biệt ô nhiễm môi trường thực tạo nên đe dọa lớn tới sức khỏe người Cách tốt để phịng E coli thực ăn chín, uống nước tiệt trùng, vệ sinh môi trường, rửa tay sau vệ sinh, dùng nước qua xử lý để nấu nước uống nấu ăn Câu 21: Nêu đặc trưng vi khuẩn Shigella, Shamolela? Trả lời: Câu 22: Trình bày chế, tác nhân sinh học trình xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí Phân tích yếu tố ảnh hưởng tới trình xử lý nước thải hệ thống AEROTEN Theo em yếu tố có ảnh hưởng định tới hiệu xử lý, sao? Trả lời: * Cơ chế, tác nhân sinh học trình xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí: -Cơ chế: Oxy hóa nhờ VSV +Oxy hóa hợp chất hữu không chứa N CxHyOz + (x + y/4 – z/2)O2 → xCO2 + y/2 H2O +Oxy hóa hợp chất hữu có chứa N CxHyOzN + (x + y/4 – z/2 – 3/4)O2 → xCO2 + (y-3)/2H2O + NH3 (hoặc NH4+,, NH2) +Phản ứng oxi hóa, tạo sinh khối nCxHyOz + (x + y/4 – z/2)O2 + nNH3 → nC5H7NO2 + n(x-5)CO2 + n(y- 4)/2 H2O +Phản ứng oxy hóa sinh khối (tự hủy bùn) C5H7NO2 + 5O2 → 5CO2 + H2O + NH3 (NH3 → NH4+ → NO2- → NO3-) +Oxy hóa số chất vơ cơ: + Sunfat hóa: SH- → SO42- + Fe2+ → Fe3+ + Mn2+ → Mn4+ -Tác nhân sinh học: chủ yếu VK (90-95% hợp chất hữu chuyển hóa nhờ vi khuẩn) *+ Các VK hh hiếu khí: Aerobacter aerogenes Pseudomonas putida, Pseud stutzeri Bacillus subtilis Nitrobacter vinogradski; Alcaligenes Flavobacterium (MT giàu Fe & S) + Các VK hh tùy tiện: Cellulomonas bizotera Rhodo pseudomonas (có sắc tố đỏ) Nitrosomonas sp (MT giàu N) Microthrix & Thiothrix (VK dạng sợi) + Nguyên sinh vật: Ciliatae (trùng tơ); Flagellatae (trùng roi) * Các yếu tố ảnh hưởng tới trình xử lý nước thải hệ thống AEROTEN: -Nồng độ oxi hòa tan (DO): +Tối ưu: DO >= mg/L +Nếu DO < mg/L, VK hô hấp tùy tiện phát triển, VK dạng sợi, VK Rhodo pseudomonas phát triển.Nhu cầu oxi phụ thuộc: chất BOD nước thải tải trọng BOD BOD lớn, nhu cầu oxi lớn + Hệ số oxi hóa BOD: Hệ số oxi hóa COD nói chung: 0,68 (oxi hóa mg COD cần 0,68 mg O2) Hệ số oxi hóa BOD5 (phân tử lượng nhỏ): 1,0 Hệ số oxi hóa BOD (chậm chuyển hóa): 1,42 Hệ số oxi hóa hợp chất hữu chứa nitơ: 4,32 Hệ số oxi hóa sinh khối: 6,27 -Nhiệt độ Top= 25-32oC Nhiệt độ thấp, nồng độ oxi hòa tan tăng tốc độ oxi hóa giảm -pH mơi trường: tối ưu: 6,5-8,5 -Hàm lượng sinh khối (hàm lượng bùn) Phụ thuộc hàm lượng BOD chất BOD nước thải cần xử lý Aeroten thông thường: hàm lượng sinh khối 500-1000 mg/L Aeroten cao tải: đến 3000 mg/L -Tỷ lệ C/N: 20/1 (hoặc C/N/P: 100:5:1) -Tỷ lệ F/M (Food/Microorganism): hàm lượng dinh dưỡng/VSV Tối ưu > sinh khối tăng nhanh, VSV chưa có thời gian tạo bao nhầy, bơng bùn khơng dính vào → kích thước nhỏ, khó lắng Câu 23: Trình bày đặc trưng (quá trình hình thành, loại VSV bùn) bùn hoạt tính xử lý nước thải aeroten Nguyên sinh vật có vai trị xử lý? Trả lời: *các đặc trưng bùn hoạt tính xử lý nước thải aeroten: -Quá trình hình thành: + tạo thành bảng thổi khí vào nước thải có mặt vi khuẩn vi khuẩn ổn định chất hữu +ban đầu F/M cao, vi sinh vật dư thức ăn tăng trưởng theo pha Log, tạo nhiều sinh khối, VSV tách rời +Tỷ số F/M giảm nhanh, VSV tăng trưởng chậm , bơng bùn hình thành VSV bị hút lẫn nhau, bao nhầy hình thành tạo bùn +F/M giảm, VSV vào pha trao đổi chất nội bào, bơng bùn hình thành nhanh + Thức ăn hết, tế bào VSV chết, bùn rã Thu nước trước giai đoạn -Các loại VSV bùn: + bao gồm: VK(chiếm ưu thế), nấm, protozoa, trích trùng lồi động vật khơng xương, giun, dịi bọ + Vi khuẩn đóng vai trị quan trọng việc phân hủy hợp chất hữu thành phần cấu tạo chủ yếu phùn hoạt tính Tùy thuộc vào hợp chất hữu nước xác định vi khuẩn chủ đạo +Nấm ko mong muốn tồn có xu hướng tạo dạng ngăn việc tạo bơng, làm bùn khó lắng Xuất nước thải chứa hydrat cacbon cao chất hữu lạ, pH thấp + protozoa: đóng vai trị gián tiếp việc ổn định- phân hủy chát hữu Khi nồng độ chất hữu tạo điều kiện cho động vật nguyên sinh phát triển chiếm chủ đạo bùn hoạt tính +Làm tăng tỷ trọng bùn-> bùn lắng tốt Ăn tế bào rời làm nước *Vai trị ngun sinh vật xử lý: Có khả oxh mạnh- rút ngắn thời gian xử lý, kết bông, tách sinh khối khỏi nước thải sau xử lý Câu 24: Trình bày nguyên tắc chế trình xử lý hiếu khí nước thải lọc sinh học Có dạng lọc nào? Vẽ hình giải thích chế hoạt động đĩa lọc sinh học Trả lời: * Nguyên tắc chế trình xử lý hiếu khí nước thải lọc sinh học: -Nguyên lý hoạt động: +Sử dụng VSV hiếu khí tùy tiện để oxi hóa chất hữu dễ chuyển hóa sinh học +VSV tồn dạng màng sinh học +Độ dày màng: 50-700 m; tối ưu: 150 m -Cơ chế: + 1/3-1/2 màng phía hơ hấp yếm khí; phần cịn lại hơ hấp hiếu khí + Cơ chất hấp thụ vào màng, phần chất hữu chuyển tế bào mới, phand tương đương oxh để cung cấp lượng cho việc tổng hợp + O2 vào màng: tượng khuếch tán, tạo đk hấp thụ oxy tạo dòng chảy rối + Các sản phẩm oxi hóa khỏi màng vào pha lỏng + Thời gian lưu màng: 10 ngày *Các dạng lọc bản: -bể lọc nhỏ giọt -tháp lọc sinh học -đĩa lọc sinh học * Cơ chế hoạt động đĩa lọc sinh học: Bộ đĩa đồng trục (20-40 đĩa) Đường kính đĩa:  = 2-3 m Độ dày đĩa: 10-20 mm Khoảng cách đĩa: 10 mm bên bề mặt đĩa có màng sinh học bám vào Đĩa quay: ½ thời gian đĩa ngập nước, màng sinh học hấp phụ lên đĩa, chất ô nhiễm hấp thụ lên màng Phần đĩa phía thực trình oxi hóa Tốc độ quay phụ thuộc kích thước đĩa: 1,3-1,5 vịng/phút (đĩa kích thước lớn); 2-2,5 vịng/phút (đĩa nhỏ) -Hình vẽ: Câu 25: Định nghĩa, cơng thức ý nghĩa tải trọng khối lọc sinh học Đặc điểm vật liệu đệm ảnh hưởng đến tải trọng khối? Ưu nhược điểm lọc sinh học Trả lời: * Tải trọng khối lọc sinh học:kg/m3 đệm.ngày Là đại lượng biểu thị khả oxi hóa đơn vị dung tích đệm ngày TK =(Sv – SR)Q/VĐ kg/m3.ngày Trong đó: Sv, SR BOD đầu vào đầu Q: lưu lượng nước thải (m3/ngày) VĐ : dung tích đệm TK cịn gọi cơng suất oxi hóa hệ thống lọc, cho biết lực XL chất ô nhiễm hệ thống TK phụ thuộc: + chất BOD (BOD dễ chuyển hóa TK lớn) + Khả oxi hóa VSV (tốc độ oxi hóa, độ dày màng) * Đặc điểm vật liệu đệm ảnh hưởng đến tải trọng khối: Vật liệu đệm: giúp màng sinh học bám tốt bền - Yêu cầu: + Có tính bền lý hóa học + Độ xốp, bề mặt riêng lớn + Vật liệu rẻ tiền + Tỷ trọng nhỏ tốt - Các loại vật liệu: Truyền thống: Xỉ, đá cuội, Tổng hợp: ống nhựa, hoa nhựa, *Ưu nhược điểm lọc sinh học: -Ưu điểm: +Chiếm diện tích +Có thể tiết kiệm lượng (năng lượng cấp khí) +Tương đối ổn định +Ít gây nhiễm thứ cấp -Nhược điểm: +Khơng xử lý nước thải có hàm lượng BOD lớn (BOD < 300 mg/l) (BOD > 300 mg/l sử dụng hệ thống lọc nhiều tháp) +Không tải lưu lượng lớn +Điều kiện vận hành phức tạp Aeroten +Dễ tắc (bể & tháp lọc sinh học) Câu 26: Nêu giai đoạn xảy trình xử lý yếm khí nước thải Giải thích chế, tác nhân sinh học giai đoạn Trong giai đoạn trên, giai đoạn định hiệu khử BOD trình, sao? Trả lời: *Cơ sở hóa snh học: -Nguyên tắc: Sử dụng VSV hô hấp YK TT để phân giải hợp chất hữu (vơ cơ) chuyển hóa sinh học -Ứng dụng: nước thải có BOD cao (BOD5 > 3000 mg/L) -Cơ chế: giai đoạn + Thủy phân + Lên men axit hữu + Lên men khí metan -Gđ 1: Thủy phân Hợp chất hữu PTL lớn - ( hydrolaza)-> Hợp chất hữu PTL nhỏ Lipit - (Lipaza) -> glixerin + axit béo Protein - (Proteaza)-> peptit – ( Peptidaza) -> axit amin Gluxit – (Amylaza) -> đường (mono, disacarit) -Tác nhân sinh học: +Gđ1: Thủy phân VSV: Bacillus (môi trường giàu tinh bột) Proteus Pseudomonas (hô hấp tùy tiện) Alcaligenes (hô hấp tùy tiện) +Gđ2: Lên men axit hữu chất trung tính Các axit hữu cơ: propionic, butyric, lactic, suxinic, axetic, formic Các chất trung tính: etanol, propanol, butanol, xeton VSV: Clostridium Bacterium Bacillus Bacterioides (giàu axit amin) Cuối giai đoạn 2: axit hữu PTL lớn → axit axetic +Gđ3: Lên men tạo CH4 Do decacboxyl hóa: chủ yếu từ axit axetic CH3COOH → CH4 + CO2 (70% CH4 tạo thành từ a axetic) Khử CO2 H2 nhờ NADH2, NADPH2, FADH2 CO2 + 8H → CH4 + 2H2O ra: 4CH3CH2COOH + 2H2O → 7CH4 + 5CO2 2CH3CH2CH2COOH + 2H2O → 5CH4 + 3CO2 2C2H5OH → 3CH4 + CO2 CH3COCH3 + H2O → 2CH4 + CO2 VSV: + VK ưa ấm (Mesophyl): toop : 35-37oC Methanococcus, Methanosarcina, Methanobacterium + VK ưa nóng (Thermophyl): toop: 55-60oC Methanobacillus, Methanothrix, Methanospirilium Câu 27: Phân tích yếu tố ảnh hưởng tới trình xử lý nước thải phương pháp sinh học yếm khí Theo em yếu tố có ảnh hưởng định tới hiệu thu biogas, sao? Trả lời: * Các yếu tố ảnh hưởng tới trình xử lý nước thải phương pháp sinh học yếm khí: -Ảnh hưởng nhiệt độ + VK ưa ấm: 35-37oC Nhiệt độ khơng cao, CO2 cịn khuếch tán môi trường khử thành CH4 Hiệu thu hồi CH4 cao (30% CH4 tạo thành nhờ khử CO2) + VK ưa nóng: 55-60oC Đối lưu lớn, CO2 khỏi mơi trường, lượng CO2 khử thành CH4 giảm Sử dụng để xử lý không thu biogas (tốc độ xử lý nhanh) -pH Gđ 2: lên men axit hữu cơ, pHop = 4-4,5 Gđ 3: lên men tạo khí CH4, VK metan pHop = 6,5-7,5 (axit nhẹ, trung tính) Có phân vùng pH thiết bị Sử dụng hệ thiết bị: thiết bị thực trình thủy phân lên men axit thiết bị thực q trình metan hóa -Tỷ lệ C/N: 30/1 Trong xử lý yếm khí, sinh khối tạo thành ít, nên nhu cầu N khơng lớn, N < 30/1, N không sử dụng hết → NH3 gây độc VSV -Thời gian lưu: 3-50 ngày, phụ thuộc chất BOD +Phần lớn loại đường: thời gian lưu: 3-10 ngày +Các hợp chất hữu PTL lớn, khó phân giải: thời gian lưu: 30 ngày +Hợp chất lignoxenlulo: t lưu: 50 ngày -Độ yếm khí: Các VK lên men tạo metan cảm với O2 thiết bị phải kín Câu 28: So sánh ưu nhược điểm xử lý hiếu khí nước thải yếm khí Để xử lý phương pháp sinh học, nước thải cần phải đáp ứng yêu cầu gì? Trả lời: Điều kiện VSV tham gia Thời gian lưu Hiệu suất xử lý Xử lý hiếu khí O2: cần nhiều Dinh dưỡng: cần cung cấp đầy đủ Thời gian khởi động ( nuôi bùn ban đầu) nhanh Cần cung cấp lượng Hiếu khí, tùy tiện hiếu khí Tg ngắn: 3-5 ngày Hiệu suất cao 90% Ô nhiễm thứ cấp Tạo nhiều bùn thải-> tốn xử lý bùn thải Vận hành Vận hành đơn giản Xử lý yếm khí O2: không cần Dinh dưỡng : ko cần nhiều Thời gian khởi động (nuôi bùn ban đầu) nhanh Ko cần cung cấp lượng nhiều Yếm khí dài Xử lý nước thải COD >= 1000mg/l; hiệu suất xử lý BOD 60-80% Ít tạo bùn thải Tạo khí biogas-> thu khí để tránh nổ,tận dụng để thu lượng Phức tạp Câu 29: Giải thích chế sinh học xảy trình xử lý nước thải hồ hỗn hợp Có loại vi sinh vật tham gia vào q trình này, vai trị loại gì? Trả lời: Câu 30: Trình bày số phương pháp xử lý mơi trường đất, chất thải rắn, khí vi sinh vật mà bạn biết? Trả lời: ... triển vi sinh vật môi trường lỏng Vẽ đường cong sinh trưởng vi khuẩn giải thích quy luật phát triển nuôi cấy gián đoạn (nuôi cấy theo mẻ) Trả lời: * Sự phát triển vi sinh vật môi trường lỏng: -Qui... thực vật bậc cao vi sinh vật Phản ứng đầu giống với phản ứng đường phân, khác qtr G-6-P bị oxh thành h/c cacbon thông qua nhiều phản ứng trung gian cuối lại thành G-6-P: G-6-P + 12NADP -> 6CO2+... lọc bản: -bể lọc nhỏ giọt -tháp lọc sinh học -? ?ĩa lọc sinh học * Cơ chế hoạt động đĩa lọc sinh học: Bộ đĩa đồng trục (2 0-4 0 đĩa) Đường kính đĩa:  = 2-3 m Độ dày đĩa: 1 0-2 0 mm Khoảng cách đĩa: