Bài 2. XỬ LÝ SÁT TRÙNG NƯỚ Mã bài: MĐ 02-02
3.3. Sát trùng nước bằng tia cực tím Tia cực tím (tia UV, tia tử
ngoại) là một thành phần của ánh sáng mặt trời, có khả năng phá hủy tế bào sinh vật nên có thể tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong không khí và trong nước.
Tia cực tím còn tham gia tạo khí ozon có tác dụng diệt khuẩn từ không khí, tổng hợp vitamine D trong cơ thể.
Tuy nhiên, tia cực tím cũng gây hại cho mắt, da người khi tiếp xúc thường xuyên.
Hình 2.2.31. Đèn phát tia cực tím Tia cực tím có thể được tạo ra
từ đèn cực tím (quan sát bằng mắt thường, đèn cực tím phát ra ánh sáng tím).
Đèn cực tím là loại đèn dùng khí thủy ngân ở áp suất thấp. Bóng được chế bằng thủy tinh đặc biệt hoặc thạch anh.
Thời gian sử dụng của đèn cực tím khoảng 2000 - 3000 giờ.
Tùy theo môi trường diệt khuẩn (không khí, nước), đèn có hình dạng, phụ kiện khác nhau.
Hình 2.2.32. Các dạng đèn cực tím
Hình 2.2.33. Thiết bị xử lý diệt khuẩn nước bằng tia cực tím
Diệt khuẩn nước bằng tia cực tím:
Đèn phát tia cực tím có thể được đặt trong nước hoặc phía trên lớp nước.
Lớp nước xử lý hiệu quả nhất có độ dày khoảng 10 - 15cm, thời gian chảy qua đèn để diệt khuẩn từ 10 - 30 giây.
Tia cực tím chỉ có hiệu quả cao khi xử lý nước trong, không màu. Nước đục và có màu thì tác dụng diệt khuẩn giảm.
Khả năng diệt khuẩn còn phụ thuộc vào nguồn điện. Khi điện thế giảm 10% thì khả năng diệt khuẩn sẽ giảm 15 - 20%.
Ưu điểm của phương pháp diệt khuẩn bằng tia cực tím là không ảnh hưởng tới mùi vị của nước.
Nhược điểm: Tác dụng diệt khuẩn không bền, nước có thể bị nhiễm khuẩn lại sau một thời gian và chỉ áp dụng được khi nước trong.
Lưu ý trong việc sử dụng đèn cực tím như sau:
- Tuyệt đối tránh tiếp xúc trực tiếp hoặc để tia cực tím chiếu lên người, đặc biệt là mắt và da.
- Ngắt điện, rút phích cắm trước khi thực hiện các công việc vệ sinh, bảo dưỡng định kỳ.
- Xử lý, loại bỏ các tạp chất lơ lững trong nước trước khi cấp vào hệ thống xử lý.
- Xây dựng hệ thống, lắp đặt thiết bị phải do các đơn vị chuyên môn thực hiện. Không tự ý thay đổi kết cấu hoặc cách lắp thiết bị. Không bóc các tem, nhãn cảnh báo trên thân đèn, thiết bị. Nối dây tiếp đất nếu hệ thống có trang bị.
- Không sử dụng đèn cực tím cho các mục đích khác với chức năng của thiết bị. Không sử dụng ngoài trời.
Tia cực tím có thể được dùng để sát trùng nước cấp vào các bể ương, nuôi sản xuất giống cua.
Thực hiện như sau:
- Bơm nước biển vào bể chứa.
- Lọc nước qua bể lọc cát (lọc cơ học, để loại bỏ các chất lơ lững trong nước).
- Chuyển nước đã lọc vào thiết bị xử lý với lưu lượng, vận tốc dòng chảy theo hướng dẫn của nhà sản xuất, lắp đặt thiết bị.
- Bơm nước vào bể ương, nuôi theo yêu cầu.
- Xử lý EDTA như hướng dẫn ở mục
3.1.7. Xử lý EDTA. Hình 2.2.34. Sơ đồ quy trình sát trùng nước bằng tia cực tím 4. Lọc sinh học
Hệ thống lọc sinh học được bố trí trong trại sản xuất giống cua theo mô hình tuần hoàn, tái sử dụng nước.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ như thức ăn dư thừa, phân, ấu trùng chết, xác lột… của nước ương, nuôi cua dưới tác dụng của vi khuẩn thành các hợp chất chứa ni tơ trong nước, trong đó có khí amoniac NH3 gây độc cho cua và nitrat NO3-
không độc nếu ở hàm lượng vừa phải.
Lọc sinh học là quá trình sử dụng các vi khuẩn nitrat hóa để chuyển hóa NH3 thành nitrat NO3
-, làm giảm hàm lượng NH3 gây độc trong bể ương, nuôi, duy trì môi trường thích hợp cho ấu trùng cua phát triển.
Sơ đồ quá trình chuyển hóa NH3 thành NO3
- như sau:
Chất hữu cơ NH3
NH3 NO2- NO3-
Do Nitrosomonas, Nitrobacter thuộc nhóm vi khuẩn bám vào bề mặt giá thể nên vật liệu lọc trong bể lọc phải có bề mặt tiếp xúc với nước lớn.
Vật liệu phổ biến là đá san hô do có nhiều lỗ rỗng nên diện tích bề mặt tiếp xúc với nước lớn hơn rất nhiều so với các vật liệu đặc có cùng thể tích.
Ngoài ra, có thể sử dụng các ống nhựa (ví dụ: ống luồn dây điện) cắt thành các đoạn nhỏ 1 - 2cm đề
làm giá thể cho vi khuẩn bám. Hình 2.2.35. Đá san hô
Để quá trình chuyển hóa đạt hiệu quả cao, bể lọc sinh học phải là môi trường hiếu khí bằng cách cung cấp oxy bằng các dây sục khí.
Bố trí hệ thống lọc sinh học tuần hoàn, tái sử dụng nước như sau (hình 2.2.36):
- Bể ương ấu trùng
- Ống nhựa dẫn nước chưa xử lý từ bể ương ấu trùng sang bể lọc sinh học.
Hai đầu ống được đặt ở đáy của hai bể.
- Thiết bị tách chất béo, thiết bị lọc cơ học tách chất lơ lửng trong nước, máy bơm đặt giữa đoạn ống nhựa dẫn nước từ bể ương ấu trùng sang bể lọc sinh học.
- Bể lọc sinh học gồm:
Vi khuẩn
VK Nitrosomonas VK Nitrobacter
+ O2 + O2
Bể lọc bằng nhựa hay xi măng, hình chữ nhật hay trụ tròn, có thể tích khoảng 5-10% thể tích bể ương ấu trùng.
1 - 2 dây sục khí và đá bọt được đặt sát đáy bể để tạo môi trường hiếu khí trong bể, giúp vi khuẩn chuyển hóa ni tơ hiệu quả hơn.
Đá san hô hoặc các đoạn ống nhựa 1 - 2cm được làm sạch, sát trùng bằng formol hoặc chlorine, xếp đầy 2/3 - 3/4 thể tích bể lọc.
- Ống nhựa dẫn nước đã xử lý từ bể lọc sinh học sang bể ương ấu trùng.
Ống được đặt ngang với mặt lớp vật liệu lọc (đá san hô hoặc ống nhựa) hoặc cách thành bể lọc 10 - 20cm để nước tự chảy sang bể ương.
Có thể lắp thêm đèn cực tím ở đoạn ống dẫn này để sát trùng nước đi vào bể ương.
Hoặc: Lắp đặt bể xử lý thuốc tím giữa bể lọc sinh học và bể ương, nuôi để xử lý sát trùng nước trước khi cấp lại nước vào bể ương, nuôi.
Hình 2.2.36. Sơ đồ bố trí hệ thống lọc sinh học tuần hoàn đơn giản
Vận hành hệ thống lọc sinh học tuần hoàn trước khi xử lý nước trong bể ương 15 - 25 ngày như sau:
- Cấp nước biển đã xử lý (ở mục 3.1. Xử lý bằng thuốc tím và chlorine) vào bể lọc đến mặt lớp vật liệu lọc.
- Cấp phân urea vào bể, liều lượng 10 - 15g/m3 để làm nguồn năng lượng ban đầu cho vi khuẩn phát triển.
Ví dụ: Lượng nước cấp vào bể là 200 lít (= 0,2m3), lượng urea đưa vào là 2 - 3g (khoảng ẵ muỗng cà-phờ phõn urea).
Hòa tan phân trong ca nước ngọt, khuấy cho tan hoàn toàn rồi tạt đều vào bể.
- Mở sục khí.
- Cấp 5 - 10g/m3 phân urea vào bể sau mỗi 5 ngày.
Theo ví dụ trên, lượng phân urea cấp vào bể sau mỗi 5 ngày là 1 - 2g (khoảng ẳ - ẵ muỗng cà phờ).
- Bơm nước từ bể ương sang bể lọc sau khi cấp nước vào bể lọc 15 - 25 ngày.
Khi nước trong bể lọc dâng lên đến ống nhựa dẫn nước sang bể ương thì nước sẽ tự chảy sang bể ương.
- Điều chỉnh tốc độ bơm nước để lượng nước chảy vào bể lọc bằng lượng nước từ bể lọc tự chảy sang bể ương.
Nếu sử dụng đèn cực tím để sát trùng nước, điều chỉnh máy bơm để thời gian dòng nước chảy qua đèn từ 10 - 30 giây để diệt khuẩn hiệu quả hơn.
- Ngừng cấp phân urea vào bể.
Để hệ thống lọc sinh học làm việc tốt, cần phải:
- pH môi trường thích hợp là 7 - 8.
- Khi môi trường thiếu oxy, vi khuẩn kỵ khí phát triển làm giảm khả năng lọc và tạo ra các sản phẩm độc như NH3, H2S, NO2
-…
- Trong phạm vi thích hợp (25 - 300C), khi nhiệt độ tăng thì khả năng lọc cũng tăng lên. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng giảm đột ngột sẽ làm giảm khả năng lọc của vi khuẩn.
- Trong hệ thống lọc không được có chất độc đối với vi khuẩn như thuốc kháng sinh, chlorine, thuốc tím, formol hoặc các hóa chất diệt khuẩn khác.
B. âu hỏi và bài tập thực hành 1. âu hỏi
1.1. Nêu các tiêu chuẩn của nguồn nước sản xuất giống cua.
1.2. Trình bày cách xử lý sát trùng nguồn nước cấp bằng thuốc tím và chlorine