CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.3. Đánh giá hoạt tính bùn anammox, AOB và NOB
Thí nghiệm được thực hiện trong các Erlen thủy tinh 100 ml, máy lắc tròn hiệu Daihan Labtech có tốc độ lắc 10-300 vòng/ phút được dùng để xáo trộn trong thí nghiêm.
Bình khí nitơ để duy trì DO = 0 trong thí nghiệm anammox, máy đo DO HANNA HI 9142. Các thiết bị thí nghiệm trong Hình 3.5.
Hình 3.5. Máy lắc Daihan Labtech trong thí nghiệm đánh giá hoạt tính 3.3.2. Vật liệu thí nghiệm đánh giá hoạt tính bùn anammox, AOB và NOB
Bùn thí nghiệm được lấy từ cột IC và bể phản ứng CANON đang vận hành. Các erlen thủy tinh 100ml được dùng để chứa, hóa chất được dùng để bổ sung NH4+-N, NO2-
-N là NH4HCO3, NH4Cl, NaNO2, hóa chất để chỉnh pH, máy đo pH, DO, máy lắc, các dụng cụ để lấy mẫu và chứa mẫu.
Giàn lắc hiệu Daihan Labtech có tốc độ lắc từ 10-300 vòng/phút được dùng để xáo trộn trong quá trình làm hoạt tính, N2 được sử dụng duy trì DO = 0 trong thí nghiệm hoạt tính anammox.
Nước giả thải: có thành phần được tham khảo từ các nghiên cứu của Third và cộng sự (2001), Sliekers và cộng sự (2002, 2003) gồm các thành phần như Bảng 3.3.
Bảng 3.3. Thành phần nước giả thải
TT Thành phần Nồng độ Thành phần vi lượng(a) Nồng độ(b)
1 KHCO3, mg/L 1.250 EDTA, mg/L 15.000
2 KH2PO4, mg/L 25 ZnSO4.7H2O, mg/L 430 3 CaCl2.2H2O, mg/L 300 MnCl2.4H2O, mg/L 990 4 MgSO4.7H2O, mg/L 200 CuSO4.5H2O, mg/L 250 5 FeSO4, mg/L 6,25 Na2MOO4.2H2O, mg/L 220
6 EDTA, mg/L 6,25 NiCl2.6H2O, mg/L 190
7 Vi lượng (*), mL/L 1,25 H3BO3, mg/L 14
(*):vi lượng trong nước giả thải pha theo thành phần ở cột (a) và nồng độ ở cột (b).
Thành phần NH4Cl, NaNO2 được châm vào bể phản ứng khi thực hiện thí nghiệm hoạt tính anammox và thành phần NH4Cl được châm vào khi thực hiện thí nghiệm hoạt tính AOB, NOB sau 30 phút hô hấp nội bào. Dung dịch NaHCO3 và HCl được sử dụng để điều chỉnh pH trong quá trình thí nghiệm.
3.3.3. Quy trình thực hiện thí nghiệm
Bùn bông của cột IC được lấy phía trên phiễu thu khí thứ nhất, ở chiều cao cách đáy 800 mm. Bùn hạt của cột IC được lấy phía dưới phiễu thu khí thứ nhất, ở chiều cao cách đáy 200 mm. Bùn hạt của bể phản ứng tầng sôi CANON được lấy ở chiều cao cách đáy 300 mm. Trong hỗn hợp đó gạn lấy phần bùn và lấy mẫu phân tích NH4+-N và NO2-
-N. Sau khi xác định được nồng độ NH4+-N và NO2--N ban đầu, tính được lượng NaNO2
và NH4Cl cần cho vào mỗi erlen để đạt được tỷ lệ NH4+-N:NO2--N là 1:1,32.
Xác định hoạt tính của anammox
Đối với xác định hoạt tính anammox, thí nghiệm thực hiện trong 3-4 giờ, điều kiện nhiệt độ phòng. Các bước thực hiện theo Hình 3.6:
Hình 3.6. Các bước thực hiện đánh giá hoạt tính riêng của anammox (SAA) Dựa trên đường biến thiên của NH4+-N theo thời gian xác định hệ số góc lớn nhất để tính tốc độ oxy hóa NH4+-N trên một đơn vị sinh khối theo thời gian của vi khuẩn anammox.
Bước 1: Lấy 20-25 ml bùn bông hoặc cân khoảng 3,1-3,5 g bùn hạt cho vào 7 erlen 100 mL, sau đó châm nước giả thải đạt thể tích 50 mL để có MLSS khoảng 1.500
mg/L
Bước 2: Sục khí 2 phút để duy trì DO = 0 mg/L, sau đó đậy kín 7 erlen và đặt lên máy, chọn tốc độ 120 vòng/phút, lắc 30 phút. Sau 30 phút, châm cơ chất NaNO2 và
NH4Cl và điều chỉnh pH trong khoảng 7,5-8,0.
Bước 3: Sau 2 phút, lấy erlen đầu tiên phân tích các chỉ tiêu NH4+-N, NO2--N, NO3--N
Bước 4: 6 erlen còn lại, sau 30 phút lấy lần lượt các erlen còn lại. Phân tích các chỉ tiêu NH4+-N, NO2--N, NO3--N.
Xác định hoạt tính của AOB và NOB
Đối với xác định hoạt tính AOB và NOB của bùn bông, thí nghiệm thực hiện trong 3-4 giờ, điều kiện nhiệt độ phòng. Các bước thực hiện Hình 3.7.
Hình 3.7. Các bước thực hiện đánh giá hoạt tính riêng của AOB và NOB Dựa trên đường biến thiên của NH4+-N theo thời gian xác định hệ số góc để tính tốc độ oxy hóa NH4+-N trên một đơn vị sinh khối theo thời gian của AOB và đường biến thiên của NO3--N theo thời gian để tính tốc độ oxy hóa NO2--N thành NO3--N trên một đơn vị sinh khối theo thời gian của NOB.