Chƣơng 1 TỔNG QUAN
1.3. Ảnh hưởng của các kim loại đến hiệu suất xử lý nước thải giàu hữu cơ của hệ
1.3.3. Ảnh hưởng của Cu2+
Nghiên cứu của Lin và Chen (1999) [22] về ảnh hưởng của Cu2+ ở nồng độ 1, 10, 100, 1000 mg/L cho thấy: khi nồng độ Cu2+ = 1 mg/L, khả năng hoạt động của vi sinh vật yếm khí giảm chỉ cịn 80% so với lúc chưa có Cu2+, nồng độ Cu2+ càng tăng, khả năng hoạt động càng giảm, tới nồng độ Cu2+
= 1000 mg/L, tốc độ phân hủy của vi sinh vật chỉ còn 30% so với ban đầu.
Nghiên cứu khác của Icela (2015) [20] ở nồng độ thấp hơn, nồng độ Cu2+ = 0,25; 0,65; 1,35 mg/L, cho thấy, ở nồng độ cao nhất trong nghiên cứu nồng độ Cu2+ = 1,35 mg/L, hiệu suất xử lý COD của hệ UASB giảm 15% so với khi chưa có kim loại. Tuy nhiên nghiên cứu được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ khá thấp (20 – 22oC) và COD chỉ khoảng 200 – 300 mg/L.
Để tìm hiểu hình thái hóa học của kim loại khi đưa vào hệ thống xử lý yếm khí, Sarioglu và cộng sự (2009) [27] đã tiến hành nghiên cứu về nồng độ Cu2+ trong hệ yếm khí theo thời gian (Hình 5).
Hình 5. Nồng độ Cu có trong nước thải theo thời gian ở các mức nồng độ ban đầu từ 10 – 1000 mg/L [27]
Theo Hình 5, với nồng độ Cu2+ trong nước thải ban đầu là 10 - 1000 mg/L, chỉ sau 1 ngày, nồng độ Cu2+ trong nước đã giảm mạnh và gần như đạt giá trị ổn định trong suốt quá trình (từ ngày 01 đến ngày thứ 14). Kết quả nghiên cứu cho thấy các kim loại khi đưa vào hệ xử lý yếm khí sẽ nhanh chóng xảy ra các q trình lý hóa với bùn và các chất có trong hệ, chính điều này khiến ảnh hưởng của các kim loại nặng gây ra cho hệ xử lý yếm khí được nhận thấy ngay từ những ngày đầu tiên.
Mặc dù các nghiên cứu đã tiến hành với nhiều kim loại khác nhau, tuy nhiên khoảng giá trị nồng độ được xem xét chưa hoàn toàn phù hợp với nồng độ các kim loại có trong nước thải giàu hữu cơ tại Việt Nam. Một số kim loại như phổ biến trong nước thải Mg, Cu khi đánh giá về nồng độ gây độc đến q trình yếm khí của UASB cịn có sự khác nhau, khơng thống nhất giữa các nghiên cứu. Đặc biệt, các nghiên cứu hầu như chỉ xem xét đến ảnh hưởng của kim loại đến sự hình thành bùn hạt và hiệu quả xử lý COD, chưa đánh giá đến ảnh hưởng của chúng đến khả năng sinh khí cũng như chất lượng khí sinh ra.
Trong các kim loại, Ca, Mg là một trong những nguyên tố được xuất hiện nhiều nhất trong các loại nước thải với nồng độ cao. Đặc biệt với nước thải giàu hữu cơ thường có tính axit, trước khi đi vào xử lý cần được trung hịa, những hóa chất được sử dụng để trung hòa như Ca(OH)2, CaCO3, CaCO3.MgCO3 là những nguồn phát sinh ion Ca, Mg lượng lớn vào nước thải (từ 10 đến hơn 2000 mg/L (mục 1.1.4)). Bên cạnh đó, Cu2+ cũng là ion kim loại xuất hiện phổ biến, dù chỉ xuất hiện ở nồng độ thấp (chỉ từ 0,25 – 4 mg/L trong một số nước tải giàu hữu cơ tại Việt Nam), phát sinh chủ yếu từ việc rửa các thiết bị máy móc, bề mặt vật liệu chống gỉ, mạ,… nhưng với tính chất là một kim loại nặng có khả năng tích tụ, dễ gây ảnh hưởng đến vi sinh vật trong bùn như bất hoạt các enzyme, do đó Cu2+
cũng cần được đánh giá chính xác.