Thuận tiện và bất lợi của một số phương pháp khử trùng. Xử lí bằng tia cực tím[r]
(1)Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Viện Công Nghệ & Quản Lý Môi Trường
Môn: VI SINH MƠI TRƯỜNG
(2)DANH SÁCH NHĨM
1 Lê Thị Thúy Vi (NT) 2 Nguyễn Bích Trâm 3 Huỳnh Công Tài 4 Nguyễn Ngọc Sơn 5 Trần Văn Quang 6 Lê Thành Đạt
7 Nguyễn Tấn Phúc
8 Nguyễn Phúc Tâm Anh 9 Nguyễn Thành Trung 10 Nguyễn Thị Ngọc Ánh 11 Bùi Thị Hằng
(3)NỘI DUNG:
I. Sơ lược khử trùng
II Nồng độ bất hoạt vi sinh vật III Các phương pháp khử trùng
IV Thuận lợi bất lợi phương pháp khử trùng
(4)I SƠ LƯỢC VỀ KHỬ TRÙNG
Khử trùng (disinfection) khác với tiệt trùng
(sterilization), trình tiệt trùng tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật cịn q trình khử trùng khơng tiêu diệt hết vi sinh
vật.
Quá trình khử trùng dùng để tiêu diệt
(5)So sánh hiệu khử trùng phương pháp
Phương pháp Hiệu
(%)
Lọc thơ 0¸
Lọc tinh 10¸ 20
Bể lắng cát 10¸ 25
Bể lắng sơ thứ cấp học 25, 75 Bể lắng sơ thứ cấp có thêm hóa
chất trợ lắng 40, 80
Bể lọc sinh học nhỏ giọt 90, 95
Bể bùn hoạt tính 90, 98
(6)II NỒNG ĐỘ BẤT HỌAT CỦA VI SINH VẬT
• Nồng độ thời gian cần thiết để bất hoạt vi sinh vật (nồng độ thuốc khử trùng); để tiêu diệt VSV nồng độ thuốc tẩy uế cần phải cao nồng độ cần thiết
Sinh vật Clo (pH 6-7) Chloramines
(pH 8-9) dioxide Chlorine (pH 6-7)
Ozone (pH 6-7)
Vi khuẩn E.Coli
0.034 -0.005 95 - 180 0.4 – 0.75 0.02 Virus bại
liệt
1.1 – 2.5 770 -3740 0.2 – 6.7 0.1 – 0.2 Giardia
lambia nang
(7)III CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
• Phương pháp lí học
(8)Các phươngCác phươngpháp lý họcpháp lý học::
Phương pháp nhiệt
Phương pháp nhiệt
Phương pháp khử trùng tia cực tím
Phương pháp khử trùng tia cực tím
Phương pháp siêu âm
Phương pháp siêu âm
Phương pháp lọc
(9)Phương pháp khử trùng hóa
học
Khử trùng nước bằng clo hợp chất nó
Khử trùng bằng iod
Khử trùng
nước ion của kim loại nặng
(10)Các phương pháp lý học:
1 Phương pháp nhiệt:
Khi đun sôi 100oC đa số vi sinh vật bị
tiêu diệt Một số nhiệt độ tăng lên cao liền chuyển sang dạng hợp tử với lớp bảo vệ vững
Để tiêu diệt nhóm vi khuẩn sinh bào tử ta tiến
(11)Các phương pháp lí học:
2 Khử trùng tia cực tím
Tia cực tím( UV ) tia xạ điện từ có bước
sóng khoảng – 400 nm UV biện pháp hữu hiệu để khử trùng Tuy nhiên viêc khử trùng xảy bể chứa Do khả nước bị nhiễm khuẩn khỏi bề mặt chứa xảy
Tia cực tím tác dụng làm thay đổi DNA tế
(12)2 Khử trùng tia cực tím
• Mức độ bất hoạt vi sinh vật gây bệnh với chất khử trùng; tăng gấp đôi cường độ ( lượng đơn vị diện tích bề mặt ) thời gian tiếp xúc vi sinh vật tiêu diệt 99% VSV, tăng gấp ba tiêu diệt 99,9% VSV
Loài Cường độ Thời gian (mJ/cm2)
Bacillus subtilis 12.0 Clostridium
tetani
4.9 Legionella
pneumophilla 2.04 Pseudonomas
aeruginosa 5.5 Streptococcus
feacalis 4.5
Vi rút viêm gan
A 11.0
Bệnh viêm gan
(13)2 Khử trùng tia tử ngoại
Đối với E.coli :
Liều lượng (mJ/cm2) Số VSV bị tiêu diệt (%)
5.4 90.9 %
10.8 99.0 %
16.2 99.9 %
21.6 99.99 %
(14)Các phương pháp vật lí
3 Phương pháp siêu âm:
Dòng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ
hơn W/cm2 khoảng thời gian phút
có khả diệt toàn vi sinh vật nước
4 Phương pháp lọc:
Đại phận vi sinh vật nước ( trừ siêu vi
trùng ) có kích thước 103 – 2.103 nm
Lớp lọc thường dùng sành, sứ xốp có
(15)Các phương pháp hóa học
1.Khử trùng nước clo hợp chất nó:
Chất khử trùng
Vỏ tế bào vi sinh
Men tế bào
Khuếch tán
Phản ứng
Phá hoại
(16)1.Khử trùng nước clo hợp chất nó:
1.1 Bản chất việc khử trùng
Các liều lượng clo thường dùng cho mục đích khác q trình xử lý nước thải
Mục đích sử dụng Liều lượng mg/L
Ngăn q trình ăn mịn
H2S -
Khử mùi hôi -
Khống chế trình phát triển màng bùn vi sinh vật
1 - 10
(17)Mục đích sử dụng Liều lượng mg/L
Khống chế ruồi bể
lọc sinh học 0,1 - 0,5
Loại dầu, mỡ - 10
Khử trùng nước thải
chưa qua xử lý - 25
Khử trùng nước thải
đã qua xử lý cấp I - 20
Khử trùng nước thải
sau kết tủa hóa học -
Khử trùng nước thải đã qua xử lý bể lọc sinh học
(18)1.Khử trùng nước clo hợp chất nó:
1.1 Bản chất việc khử trùng
• Khả diệt trùng Clo phụ thuộc vào hàm
lượng HOCl Mà phân ly HOCl lại phụ thuộc vào nồng độ ion H+ có nước
hay thuộc vào pH nước Kết thực
nghiệm cho thấy trình thủy phân Clo xảy hoàn toàn pH >4
– Khi pH=6 HOCl chiếm 99,5% cịn OCl –
chiếm 0,5%
– Khi pH=7 HOCl chiếm 79% OCl –
chiếm 21%
– Khi pH=8 HOCl chiếm 25% cịn OCl –
(19)1.Khử trùng nước clo hợp chất nó:
1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình khử trùng clo
Ảnh hưởng pH: Khi pH tăng hiệu
quá trình giảm ngược lại
Giá trị Lượng clo tối thiểu
Clo tự sau 10
phút tiếp xúc Clo hoạt tính dạng cloramin sau 60 phút tiếp xúc
6 -7 0.2 1.0
7 – 8 0.2 1.50
8 – 9 0.4 1.80
9 – 10 0.8
(20)-Ảnh hưởng nhiệt độ
Nhiệt độ nước 50oF
Thời gian tiếp xúc (phút)
Lượng clo thừa cần thiết pH pH 7.5 pH
40 0.2 0.3 0.4
30 0.3 0.4 0.5
20 0.4 0.6 0.8
10 0.8 1.2 1.6
5 1.6 2.4 3.2
2 4.0 6.0 8.0
(21)Ảnh hưởng nhiệt độ
Nhiệt độ nước 32 – 40oF
Thời gian tiếp xúc (phút)
Lượng clo thừa cần thiết pH pH 7.5 pH
40 0.3 0.5 0.6
30 0.4 0.6 0.8
20 0.6 0.9 1.2
10 1.2 1.8 2.4
5 2.4 3.6 4.8
2 6.0 9.0 12.0
(22)1.Khử trùng nước clo hợp chất nó:
1.3 Hàm lượng clo dư nước
Clo dư hóa chất diệt vi khuẩn nước
Theo tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống Bộ Y tế, hàm lượng clo dư hệ thống nước cấp cho sinh hoạt từ 0,3-0,5mg/lít
Tuy nhiên, q trình giám sát cho thấy nguồn
(23)1.Khử trùng nước clo hợp chất nó:
1.3 Hàm lượng clo dư nước
Clo dư hóa chất diệt khuẩn nước, giúp
khử trùng loại rau, củ, sử dụng nguồn nước tẩy rửa Cũng nhiều hóa chất khác, clo dư hàm lượng vừa phải tốt
Nhưng hàm lượng chlorine dư cao có
thể tác động xấu đến sức khỏe người Tắm rửa thường xuyên nước có chứa chlorine dư cao làm xơ tóc, khơ - rộp da;
(24)Các phương pháp hóa học 2 Khử trùng iod:
Iodine diệt khuẩn vi sinh vật, nhiên
khơng có khả diệt tảo
Iodine dạng tinh thể màu đen, khả hòa tan
nước phụ thuộc vào nhiệt độ
Iodine không diệt khuẩn mà cần thời gian
tiếp xúc khoảng 20 phút ( tùy thuộc vào nồng độ )
Cũng giống Clo Iodine thừa lượng
0,5 – 10 mg/l để trì hiệu xử lý
Iodine có khả diệt khuẩn khoảng pH rộng
nhưng tác dụng từ pH 10 trở lên Khi pH < liều lượng iodine sử dụng lấy từ 0,3 -1 mg/l sử dụng liều lượng cao 1,2 mg/l làm cho nước có mùi vị iod
Độ hòa tan Iodine phụ thuộc vào nhiệt độ
(25)Các phương pháp hóa học
3 Khử trùng nước ion kim loại nặng:
Kim loại Nồng độ cần (ml/l) để tiêu diệt
Vi trùng Ecoli Rêu tảo
Bạc – Ag 0.04 0.15
Đồng – Cu 0.08 0.15
Cadimi – Cd 0.15 0.10
Rôm – Cr 0.70 0.70
(26)Các phương pháp hóa học 4 Khử trùng nước ozon:
Vi sinh vật K03(mg/l.min-1) T (oC) pH
E.Coli 0.009 12 Legionella
pneumophia 1.05 12 Giardia
lambia 0.17 25 7.2 Giardia muris 0.27 25 Cryptosporidi
um parvum 0.53 20
(27)Các phương pháp hóa học 4 Khử trùng nước ozon:
(28)IV Thuận tiện bất lợi số phương pháp khử trùng
Phương pháp nhiệt
Thuận lợi Bất lợi •Dễ sử dụng
•Thuận tiện việc khử trùng khẩn cấp hay tạm
thời
•Tách chất hữu bay khỏi nước
•Là biện pháp có hiệu cao việc tiêu diệt trứng Giardia
•Cần lượng nhiệt lớn
(29)IV Thuận tiện bất lợi số phương pháp khử trùng
Xử lí tia cực tím
Thuận lợi Bất lợi
•Khơng làm thay đổi mùi vị nước
•Diệt khuẩn tức khắc
•Sử dụng dễ dàng
•Địi hỏi nhiều điện
•Đối với nước có độ đục, độ màu địi hỏi phải có giai đoạn tiền xử lí
(30)IV Thuận tiện bất lợi số phương pháp khử trùng
Xử lí clo
Thuận lợi Bất lợi
•Giá chấp nhận •Địi hỏi điện •Sử dụng cho
nhiều mục đích (diệt vi khuẩn sắt,
mangan,H2S)
•Có thể xử lí thể tích lớn
•Cần 30 phút cho thời gian tiếp xúc
•Độ đục nước làm giảm khả xử lí •Khơng diệt trứng Giardia
(31)IV Thuận tiện bất lợi một số phương pháp khử trùng
Xử lí iod
Thuận lợi Bất lợi
•Khơng cần sử dụng điện •Ít địi hỏi bảo quản
•Các ảnh hưởng clo đến sức khỏe người chưa phát
•Nồng độ iod bị ảnh hưởng nhiệt độ
•Tạo màu vàng nhạt nồng độ cao
(32)V SO SÁNH MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
Tia cực tím Chlorine Ozon
Phương pháp Vật lý Hóa học Hóa học
Vốn đầu tư Thấp Trung bình Cao
Chi phí vận
hành Thấp Trung bình Cao
Chi phí bảo trì,
thay Thấp Trung bình Cao
(33)SO SÁNH MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
Tia cực tím Chlorine Ozon
Hiệu diệt
khuẩn Rất tốt Tốt kiểm chứng
Thời gian tiếp xúc - giây 15 - 45 phút 10 - 15 phút
Nguy
người dùng lớn lớn
Độc hại khơng Có Có
Tính hóa học
nước thay đổi? khơng Có Có
(34)