Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 38-44 Ảnh hưởng số ion kim loại đến hiệu suất xử lý nước thải giàu hữu hệ yếm khí cao tải Đinh Duy Chinh, Lê Thị Hồng Oanh*, Nguyễn Thị Hà Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Nhận ngày 14 tháng năm 2016 Chỉnh sửa ngày 25 tháng năm 2016; chấp nhận đăng ngày 06 tháng năm 2016 Tóm tắt: Ảnh hưởng ion kim loại (Ca2+, Mg2+, Cu2+) với mức nồng độ khác có nước thải giàu hữu đến khả xử lý hệ bùn yếm khí dịng chảy ngược (UASB) đánh giá thông qua hiệu suất xử lý COD khí biogas sinh điều kiện nhiệt độ ~ 35oC, pH ~ 7, tải trọng hữu (OLR) ~ 2,28 g/L.ngày, CODđầu vào ~ 2100 mgO2/L Kết nghiên cứu cho thấy có mặt ion kim loại khiến khả xử lý hệ UASB thay đổi phụ thuộc vào nồng độ chất kim loại Với Ca2+ Mg2+, nồng độ ion kim loại giá trị phù hợp (300 mgCa2+/L, 100-1000 mgMg2+/L), thể tích khí CH4 thu tăng mạnh (13 - 25%) Tuy nhiên, nồng độ cao Mg2+ 2400 mg/L có xuất dấu hiệu ức chế q trình kỵ khí Khác với Ca2+ Mg2+, Cu2+ gây ức chế nồng độ nghiên cứu; Khi nồng độ Cu2+ cao hiệu suất xử lý COD giảm Theo đó, thể tích khí CH4 thu giảm 26 - 28% 2+ 2+ 2+ Từ khóa: UASB, Ca , Mg , Cu , biogas Đặt vấn đề* Trong bối cảnh nguồn lượng ngày cạn kiệt phương pháp yếm khí lựa chọn để xử lý nước thải giàu hữu khả sinh khí metan (CH4) tạo lượng Được phát minh vào năm 1970, hệ UASB bước ngoặt thành công công nghệ xử lý yếm khí với khả chịu tải lớn, hiệu suất xử lý cao thời gian lưu ngắn Tuy nhiên, cơng nghệ yếm khí khác, hệ UASB chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố (nhiệt độ, tải trọng hữu cơ, thời gian lưu, pH,… [5]), có yếu tố kim loại Kim loại có nước thải giàu hữu phát sinh nhiều nguyên nhân việc sử dụng hóa chất có chứa kim loại sản xuất, tượng ăn mịn đường ống, q trình rửa thiết bị máy móc, tẩy màu, trung hịa…[6] Các kim loại thường có nước thải Ca, Mg, Na, K hay kim loại nặng Cu, Cr, Cd, Zn, Ni, Pb, tồn dạng nồng độ Nước thải giàu hữu vấn đề cấp thiết đáng quan tâm lượng phát thải lớn, gây tác động mơi trường nghiêm trọng gây mùi thối khó chịu, làm cạn kiệt oxy nước làm chết sinh vật cân sinh thái Việt Nam có nhiều ngành nghề phát sinh nước thải giàu hữu với giá trị COD cao như: sản xuất mía đường (2,4 g/L) [1], tinh bột dong riềng, tinh bột sắn (13-18 g/L) [2], rượu, bia (1-2 g/L) [3], bún, bánh đa, thịt hộp, chế biến thủy hải sản (1,6 g/L) [4],… Với sản phẩm tạo thành lượng nước thải phát sinh trung bình ngành mía đường, tinh bột sắn chế biến thủy hải sản 14 m3, 20 - 30 m3 30 m3 _ * Tác giả liên hệ ĐT.: 84-948453495 Email: hoangoanh.le@hus.edu.vn 38 Đ.D Trinh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 38-44 khác tùy thuộc vào ngành nghề sản xuất Ca2+, Mg2+, Cu2+ nằm số ion kim loại xuất phổ biến loại nước thải giàu hữu Đã có nghiên cứu ảnh hưởng 2+ Ca , Mg2+, Cu2+ hình thành hạt bùn hệ yếm khí hệ UASB Yu (2001) [7] nhận thấy nồng độ Ca2+ từ 150-300 mg/L giúp tăng khả tích lũy sinh khối trình tạo hạt bùn yếm khí Sanjeevi (2013) [8] nhận thấy ảnh hưởng tích cực tương tự Ca2+ nồng độ 300-400 mg/L Dấu hiệu ức chế Ahn (2006) [9] nhận thấy nồng độ Ca2+ lên tới 7000 mg/L Cũng Ca2+, Mg2+ có ảnh hưởng đến phát triển hạt bùn Schmidt (1993) [10] nhận thấy nồng độ 240-720 mg/L có lợi cho hạt bùn hiệu suất xử lý COD trì 90% nồng độ lên tới 2400 mg/L Tuy nhiên, Metcalf & Eddy (2003) [11] cho Mg2+ gây ức chế trình yếm khí nồng độ 1000 mg/L Các nghiên cứu nồng độ gây ức chế Mg2+ không nhiều, chưa thống báo cáo Không giống ion kim loại trên, Cu2+ làm giảm khả hoạt động hệ yếm khí từ 15-20% nồng độ Cu2+ khoảng mg/L [12, 13] Nhìn chung nghiên cứu trước tập trung vào ảnh hưởng kim loại đến hình thành hạt bùn, chưa quan tâm ảnh hưởng đến khí sinh phục vụ cho tận thu lượng Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng ion kim loại phổ biến nước thải Ca2+, Mg2+, Cu2+ đến hệ yếm khí đánh giá thơng qua hiệu suất xử lý COD, thể tích khí metan thu tỉ lệ thành phần khí (CH4, CO2) làm sở cho việc áp dụng cơng nghệ yếm khí vào xử lý nước thải hữu có tận thu lượng Nguyên liệu phương pháp 2.1 Nguyên liệu thiết bị thí nghiệm Hệ UASB tích hiệu dụng V = L, làm vật liệu nhựa acrylic suốt dày mm Hệ có cấu tạo Hình 39 Hình Sơ đồ hệ UASB Bảng Thành phần hóa chất chuẩn bị cho 10 L nước thải nhân tạo [14] Hóa chất Đường sacarozơ NH4HCO3 KH2PO4.3H2O K2HPO4 NaHCO3 KHCO3 Khối lượng (g) 20 0,6 0,4 17 17 Nước thải nhân tạo có giá trị COD = 2100±100 mg/L tạo từ thành phần đường sacarozơ Ngồi cịn có chất bổ sung nito, photpho để vi sinh vật có đủ dinh dưỡng chất giúp ổn định pH Thành phần chất trình bày chi tiết Bảng Bùn hoạt tính lấy từ trang trại chăn ni Hồ Bình Xanh tỉnh Hồ Bình 2.2 Phương pháp nghiên cứu ● Quy trình vận hành hệ UASB Bùn hoạt tính đưa vào hệ với lượng 1/3 thể tích hệ UASB Q trình để bùn thích nghi với nước thải diễn 46 ngày Từ ngày thứ - 14, đưa tải trọng nhỏ g/L.ngày chưa dùng bơm tuần hoàn Từ ngày 15 - 21, tăng tải trọng lên thành 1,5 g/L.ngày, bơm tuần hoàn với tốc độ chậm, khoảng L/h Từ ngày 22 - 46, ngày, tăng tải trọng thêm 0,5 g/L.ngày Do vậy, tải Đ.D Trinh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 38-44 40 trọng đưa vào tương ứng 2; 2,5; 3; 3,5; g/L.ngày Tốc độ bơm tăng dần - L/h, tốc độ dâng nước tương ứng 0,37 - 0,72 m/h Kết thúc q trình cho bùn thích nghi với nước thải mới, tiến hành khảo sát khả xử lý COD với tải trọng hữu từ 2,26-5,74 g/L.ngày, từ lựa chọn tải trọng hữu phù hợp cho giai đoạn nghiên cứu ảnh hưởng ion kim loại Tải trọng hữu lựa chọn phải có hiệu suất xử lý cao ổn định ● Nghiên cứu ảnh hưởng ion kim loại đến hệ UASB Sau hệ UASB vận hành ổn định, ion kim loại Ca2+, Cu2+, Mg2+ đưa vào nước thải nhân tạo dạng muối clorua Đánh giá ảnh hưởng Ca2+ tiến hành mức nồng độ 0, 50, 200, 300, 450 mg/L; Mg2+ 0, 10, 100, 1000, 2400 mg/L; Cu2+ 0; 0,5; 1; 2,5; mg/L Mỗi mức nồng độ đánh giá ngày điều kiện nhiệt độ T ~ 35oC, pH ~ 7, CODđầu vào = 2100±100 mg/L, tải trọng hữu (OLR) chọn sau trình khảo sát Kết xử lý nước thải (COD) khả sinh khí (thể tích khí biogas, thành phần CH4 CO2) hệ UASB phân tích hàng ngày tính trung bình chung ngày cuối ● Phương pháp phân tích tiêu Các tiêu phân tích bao gồm COD, thể tích khí biogas sinh (L/ngày), thành phần khí (CH4, CO2) phương pháp phân tích tương ứng liệt kê Bảng Thể tích khí đo lần quy đổi điều kiện nhiệt độ 25oC, áp suất amt Khí biogas dùng để đo tỉ lệ CH4 CO2 khí khơ, chặn nước trước đưa vào máy Biogas 5000 Bảng Chỉ tiêu phương pháp phân tích Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp đo Tần suất COD mg/L % thể tích % thể tích TCVN 6491: 1999 Đo túi đựng khí máy Biogas 5000 (Geotech, UK) Thay thể tích nước lần/ ngày CH4 CO2 Thể tích biogas L/ngày Kết thảo luận 3.1 Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng hữu Khảo sát hiệu suất xử lý COD với tải trọng hữu từ 2,26-5,74 g/L.ngày thu kết Hình Hiệu suất xử lý COD (HCOD) cao 94% tải trọng hữu OLR = 2,28 g/L.ngày, tương ứng với COD đầu khoảng 120 mg/L, cho thấy khả xử lý tốt hệ UASB tải trọng hữu (Hình 2) Việc lựa chọn tải trọng hữu có hiệu suất xử lý cao có tính ổn định tải trọng hữu có hiệu suất xử lý thấp Hiệu suất xử lý cao chứng tỏ vi sinh vật yếm khí hoạt động tốt với tải trọng Trong đó, hiệu suất xử lý thấp cho thấy vi sinh vật chưa thích nghi tốt Nếu tiếp tục vận hành, theo thời gian, vi sinh vật yếm khí dần thích nghi với mức tải trọng hữu đó, nhờ mà hiệu suất xử lý tăng dần Ngược lại, vi sinh vật khơng thích nghi được, hệ ngày tải, hiệu suất xử lý giảm dần Vì vậy, nghiên cứu lựa chọn tải trọng hữu 2,28 g/L.ngày cho bước nghiên cứu ảnh hưởng kim loại 3.2 Ảnh hưởng Ca2+ Trước có Ca2+, hiệu suất xử lý COD đạt 94%, thể tích khí CH4 ngày 4,16 L, tỉ lệ CH4 khí biogas sinh chiếm 70% Khi đưa Ca2+ vào nước thải với nồng độ từ 50 - 450 mg/L, hiệu suất xử lý COD tỉ lệ thành phần chất khí khơng có thay đổi nhiều (Bảng 3) Hiệu suất xử lý COD (HCOD) trì giá trị cao 95-96%, tỉ lệ CH4 khí biogas sinh tăng nhẹ từ 70% lên 71-74% Tỉ lệ CH4 tăng, dẫn tới tỉ lệ CO2 giảm từ 20% xuống 18 - 14% Tuy nhiên, nồng độ Ca2+ = 300 mg/L, hiệu suất xử lý COD (HCOD) tăng tới 96%; hiệu suất chuyển hóa (Hch) COD xử lý thành CH4 tăng từ 0,24 lên 0,30 L/gCOD khiến thể tích khí CH4 (VCH4) thu ngày tăng rõ rệt, đạt 5,18 lít/ngày, tăng 24,5% so với giai đoạn trước có Ca2+ (Bảng 3) Đ.D Trinh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 38-44 Hiệu suất (%) 100 94 80 60 64 40 20 Tải trọng hữu (g/L.ngày) Hình Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng hữu Bảng Sự thay đổi thông số trước sau có Ca2+ Nồng độ Ca2+ (mg/L) HCOD (%) 94 4,16 0,24 70 20 50 96 4,25 0,24 71 18 200 95 4,28 0,24 72 14 300 96 5,18 0,30 74 15 450 96 5,05 0,29 73 16 41 chất hữu cơ, vi sinh vật tiết polyme ngoại bào Bề mặt tế bào vi sinh vật polyme ngoại bào thường có điện tích âm [7], để liên kết với vi sinh vật khác tạo hạt thường địi hỏi cation, chủ yếu cation hóa trị II Ca2+ Nhờ lực hút trái dấu, Ca2+ làm cầu nối điện tích âm tạo ổn định mạng lưới polymer hạt Các polymer ngoại bào có xu bám vào Ca2+ nhờ tạo thành phức hợp ổn định Ngoài ra, ion kim loại hóa trị II Ca2+ cịn hỗ trợ cho hoạt động enzyme để chuyển hóa lượng tế bào sống vi sinh vật Nhờ đó, q trình metan hóa diễn tốt lượng khí thu tăng Hch VCH4 (L/ngày) (L/gCOD) CH4 (%) CO2 (%) Ca2+ có tác động có lợi đến q trình yếm khí nhờ ảnh hưởng đến phát triển hạt bùn Cơ chế ảnh hưởng Ca2+ đến trình hình thành bùn hạt chứng minh nghiên cứu trước Theo Schmidt (1993) [10], trình phát triển hạt bùn hệ UASB chia thành bước: (1) di chuyển hạt bùn đến bề mặt hạt bùn khác, (2) q trình hấp phụ lực hóa lý, (3) bám dính hạt nhờ phần phụ vi sinh vật polymer, (4) phát triển vi sinh vật hạt Bất kỳ yếu tố tăng tốc độ bước đẩy nhanh trình tạo hạt, rút ngắn thời gian khởi động hệ Nghiên cứu Yu Fang (2000) [15] cho thấy, nồng độ Ca2+ phù hợp giúp đẩy nhanh bước phát triển hạt: hấp phụ, bám dính phát triển vi sinh vật Khi phân giải hợp 3.3 Ảnh hưởng Mg2+ Mg2+ ảnh hưởng tích cực đến q trình yếm khí nồng độ phù hợp (Bảng 4) Các kết HCOD, tỉ lệ CH4, CO2 có thay đổi nhẹ, với chênh lệch giá trị ≤ 4% Sự thay đổi rõ rệt thể thể tích khí CH4 thu ngày Tại nồng độ Mg2+ = 100 mg/L, hiệu suất chuyển hóa (Hch) đạt cực đại (0,29 L/gCODxử lý); Nhờ đó, thể tích khí CH4 thu tăng từ 4,39 lên 5,08 L/ngày (tăng 16% so với ban đầu) Tại nồng độ Mg2+ cao 2400 mg/L, hiệu suất xử lý COD giảm 92%, tương ứng COD đầu lên tới 170 mg/L, cao gấp 1,5 lần so với giá trị COD mức nồng độ khác có 85-105 mg/L (tương ứng với hiệu suất 95-96%) Bảng Sự thay đổi thơng số trước sau có Mg2+ Nồng độ Mg2+ (mg/L) HCOD (%) VCH4 (L/ngày) 95 4,39 10 95 100 Hch CH4 (%) CO2 (%) 0,25 62 28 4,42 0,25 59 29 95 5,08 0,29 59 32 1000 96 4,96 0,28 58 33 2400 92 4,72 0,28 58 31 (L/gCOD) Đ.D Trinh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 38-44 42 Là kim loại liền kề nhóm IIA, Mg Ca có tính chất tương tự, nồng độ phù hợp Mg2+ đẩy nhanh q trình phát triển hạt bùn thơng qua chế hấp phụ, bám dính với polyme ngoại bào Ca2+ Nồng độ tối ưu Mg2+ 100 mg/L Hulshoff (1983), Mahoney (1987) Alibhai (1986) tổng hợp báo cáo Schmidt (1993) [10] Sự ức chế q trình yếm khí nồng độ Mg2+ cao lý giải việc dư thừa Mg2+ khiến kết tủa vơ hình thành cản trở trình phân hủy chất hữu cơ; Hơn nữa, hạt bùn đơn lẻ nhỏ thoát khỏi hệ dẫn tới sinh khối hệ giảm [10] Kết nghiên cứu làm rõ không thống nồng độ gây ức chế Mg2+ Hệ hoạt động tốt 1000 mgMg2+/L bị suy giảm nhẹ 2400 mgMg2+/L Điều tương tự với nghiên cứu Schmidt (1993) [10] khác với báo cáo Metcalf & Eddy (2003) [11] (Mg2+ gây ức chế q trình yếm khí nồng độ 1000 mg/L) 3.4 Ảnh hưởng Cu2+ Với nồng độ từ 0,5 - mg/L, Cu2+ thể ảnh hưởng tiêu cực đến q trình yếm khí (Bảng 5) Hiệu suất xử lý từ 95% xuống 89%, tương ứng với COD đầu tăng từ 105 tới 230 mg/L, gấp lần so với ban đầu Hiệu suất chuyển hóa giảm rõ rệt từ 0,29 ~ 0,22 L/gCODxử lý; theo đó, thể tích CH4 thu giảm mạnh từ 5,1 cịn ~3,7 L/ngày (giảm 27%) Chất lượng khí biogas suy giảm, thể tỉ lệ CH4 giảm tới 10%, CO2 tăng 10% so với trước có Cu2+ Bảng Sự thay đổi thơng số trước sau có Cu2+ Nồng độ Cu2+ (mg/L) Hch HCOD (%) VCH4 (L/ngày) (L/gCOD) CH4 (%) CO2 (%) 95 5,10 0,29 75 11,5 0,5 93 3,75 0,22 64 25 93 3,66 0,21 64 25 2,5 93 3,75 0,22 65 21 89 3,71 0,22 67 20 Cu2+ yếu tố cần thiết cho phát triển vi sinh vật, nhiên mức độ vi lượng Đều ion kim loại hóa trị II Ca2+, Mg2+, với đặc tính kim loại nặng khiến Cu2+ cản trở trình yếm khí Theo Icela (2015) [12] Lin (1999) [13], nồng độ khơng phù hợp, có mặt Cu2+ thay cation cần thiết có enzyme vi sinh vật yếm khí, khiến enzyme bị bất hoạt Cu2+ kết tủa với nhóm sunfit, cacbonat hydroxit [16] tích tụ bùn, làm giảm lượng nước hạt bùn, tạo thành hạt vật chất trơ, cản trở trình phân hủy Mặt khác, khơng decacboxyl hóa tạo CH4, axit hữu không khử, tồn đọng thiết bị làm giảm pH, gây bất lợi cho trình metan hóa khiến tỉ lệ CH4 giảm Kết luận Hệ UASB nghiên cứu phù hợp cho việc xử lý nước thải giàu hữu cơ, điều kiện nhiệt độ ~ 35oC, pH ~ 7, tải trọng hữu 2,28 g/L.ngày đạt hiệu suất xử lý COD cao 94% Sự có mặt kim loại gây ảnh hưởng tích cực tiêu cực đến khả xử lý nước thải khả sinh khí tùy thuộc vào nồng độ chất kim loại Với Ca2+, Mg2+, nồng độ kim loại giá trị phù hợp (300 mgCa2+/L, 100 - 1000 mgMg2+/L), thể tích khí CH4 thu tăng mạnh (13 - 25%) Tuy nhiên, nồng độ cao Mg2+ 2400 mg/L, xuất dấu hiệu ức chế trình kỵ khí, khiến COD đầu cao gấp 1,5 lần so với ban đầu Cu2+ gây ức chế nồng độ nghiên cứu, nồng độ Cu2+ cao, hiệu suất xử lý COD giảm Theo đó, thể tích khí CH4 thu giảm 26 - 28% Lời cảm ơn Nghiên cứu hỗ trợ phần kinh phí từ đề tài QG-14-11 Nghiên cứu nhận giúp đỡ từ ThS Nguyễn Trường Quân PGS TS Cao Thế Hà cán thuộc Đ.D Trinh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 38-44 Trung tâm nghiên cứu Công nghệ Môi trường Phát triển bền vững (CETASD), Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội [9] Tài liệu tham khảo [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [Nguyễn Thị Sơn, Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ thiết bị UASB xử lý nước thải sản xuất đường mía, Viện Khoa học Cơng nghệ Mơi trường, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2004 Hợp phần sản xuất công nghiệp (Bộ Công thương) Trung tâm Sản xuất Việt Nam (Bộ Giáo dục Đào tạo), Tài liệu hướng dẫn sản xuất ngành sản xuất tinh bột sắn, 2010 Hợp phần sản xuất công nghiệp (Bộ Công thương) Trung tâm Sản xuất Việt Nam (Bộ Giáo dục Đào tạo), Tài liệu hướng dẫn sản xuất ngành sản xuất bia, 2010 Trung tâm sản xuất - Chi cục Bảo vệ môi trường Thành phố Hồ Chí Minh, Tài liệu hướng dẫn sản xuất ngành chế biến thủy sản, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2011 D Spuhler, UASB Reactor, SSWM (Sustainable sanitation and water management), Switzerland, 2015 A Mudhoo, S Kumar, Effects of heavy metals as stress factors on anaerobic digestion processes and biogas production from biomass, International Journal of Environmental Science and Technology 10 (2013) 1383 H Q Yu, J H Tay, Herbert H P Fang, The roles of calcium in sludge granulation during uasb reactor start-up, Water Research 35 (2001) 1052 R Sanjeevi, Abbasi Tasneem, S A Abbasi, Role of calcium (II) in anaerobic sludge [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] 43 granulation and UASB reactor operation: A method to develop calcium-fortified sludge outside the UASB reactors, Indian Journal of Biotechnology 12 (2013) 246 J H Ahn, T H Do, S D Kim, S Hwang, The effect of calcium on the anaerobic digestion treating swine wastewater, Biochemical Engineering Journal 30 (2006) 33 J E Schmidt, B K Ahring, Effects of magnesium on thermophilic acetate-degrading granules in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors, Enzyme and Microbial Technology 15 (1993) 304 Metcalf, Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw Hill Companies, Inc, 2003 B Q Icela, S P Mónica, G A Julisa, Performance of an UASB Reactor at Lab-Scale Treating Domestic Wastewater with Low Concentrations of Copper, British Journal of Applied Science & Technology (2015) 456 C Y Lin, C C Chen, Effect of heavy metals on the methanogenic uasb granule, Water Research 33 (1999) 409 A.S Tanksali, Treatment of sugar industry wastewater by Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor, International Journal of ChemTech Research (2013) 1246 H.Q Yu, H.H.P Fang, J H Tay, Effects of Fe2+ on sludge granulation in upflow anaerobic sludge blanket reactors, Water Science and Technology 41 (2000) 199 M Sarioglu, S Akkoyun, T Bisgin, Inhibition effects of heavy metals on anaerobic sludge, Proceedings of the 11th International Conference on Environmental Science and Technology (2009) 1269 The Effects of some Metal Ions on the Treatment Efficiency of a High Rate Anaerobic System Applied for Organic-Rich Wastewater Dinh Duy Chinh, Le Thi Hoang Oanh, Nguyen Thi Ha Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi Abstract: The effects of metal ions Ca2+, Mg2+, Cu2+ at different concentrations in organic-rich wastewater on treatment efficiency of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) system were 44 Đ.D Trinh nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 38-44 assessed based on COD removal efficiency and biogas yield under the same conditions such as temperature ~ 35oC, pH ~ 7, organic loading rate (OLR) ~ 2,28 g/L.d, and CODinffluent ~ 2100 mgO2/L The results showed that treatment efficiency of UASB system was dependent on concentrations and types of metal ions In cases of Ca2+ and Mg2+, when ion concentrations were at suitable levels (300 mgCa2+/L, 100-1000 mgMg2+/L), volume of CH4 yield increased significantly (13 - 25%) However, at high concentration such as Mg2+ of 2400 mg/L, there was inhibition of anaerobic digestion process Differently, Cu2+ caused inhibition of anaerobic process at all investigated concentrations; the higher the Cu2+ concentration, the lower the COD removal efficiency Accordingly, volume of CH4 yield decreased 26 - 28% Keywords: UASB, Ca2+, Mg2+, Cu2+, biogas ... có hiệu suất xử lý cao có tính ổn định tải trọng hữu có hiệu suất xử lý thấp Hiệu suất xử lý cao chứng tỏ vi sinh vật yếm khí hoạt động tốt với tải trọng Trong đó, hiệu suất xử lý thấp cho thấy... quan tâm ảnh hưởng đến khí sinh phục vụ cho tận thu lượng Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng ion kim loại phổ biến nước thải Ca2+, Mg2+, Cu2+ đến hệ yếm khí đánh giá thơng qua hiệu suất xử lý COD,... pH ~ 7, tải trọng hữu 2,28 g/L.ngày đạt hiệu suất xử lý COD cao 94% Sự có mặt kim loại gây ảnh hưởng tích cực tiêu cực đến khả xử lý nước thải khả sinh khí tùy thuộc vào nồng độ chất kim loại Với