Bài giảng môn vi sinh môi trường - Ths Nguyễn Thị Hàng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM ViỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

MÔN HỌC: MÔN HỌC: VI SINH MÔI TRƯỜNG VI SINH MÔI TRƯỜNG

GV: ThS NGUYỄN THỊ HÀNG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Đỗ Hồng Lan Chi, Lâm Minh Triết - Vi sinh vật môi trường – Viện MT&TN,

ĐH QGTP.HCM

2. Một số tài liệu liên quan

Đánh giá môn học

Sinh viên cần tích lũy 3 cột điểm: Sinh viên cần tích lũy 3 cột điểm:

1. Điểm kiểm tra giữa kì: thi tự luận 1. Điểm kiểm tra giữa kì: thi tự luận

2. Điểm chuyên đề 2. Điểm chuyên đề

3. Điểm thi cuối kì: thi trắc nghiệm 3. Điểm thi cuối kì: thi trắc nghiệm

SV tham dự ít nhất 80% số tiết SV tham dự ít nhất 80% số tiết

NỘI DUNG MÔN HỌC: NỘI DUNG MÔN HỌC:

Chương 1: VSV và các chu trình sinh địa hóa học Chương 1: VSV và các chu trình sinh địa hóa học Chương 2: VSV gây bệnh và ký sinh trùng Chương 2: VSV gây bệnh và ký sinh trùng Chương 3: VSV chỉ thị Chương 3: VSV chỉ thị Chương 4: Khử trùng nước và nước thải Chương 4: Khử trùng nước và nước thải Chương 5: Đại cương về quá trình xử lý sinh học nước thải Chương 5: Đại cương về quá trình xử lý sinh học nước thải Chương 6: VSV trong hệ thống xử lý và phân phối nước cấp Chương 6: VSV trong hệ thống xử lý và phân phối nước cấp

Nội dung chi tiết học phần

GC

Giờ tín chỉ

Nội dung

Tổng

LT

TH T/Học

8

8

16

VSV và các chu trình sinh địa hóa học

5 5

5 5

10 10

VSV gây bệnh và KST trong nước thải SH. VSV gây bệnh và KST trong nước thải SH.

7

7

14

Vi sinh vật chỉ thị.

7

7

14

Khử trùng nước và nước thải.

10

10

20

Quá trình xử lý sinh học trong nước thải.

8

8

16

VSV trong HT xử lý và phân phối nước cấp

45

45

90

Tổng số

VSV VÀ CÁC CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA HỌC

• 1.1. Chu trình Nitơ • 1.1. Chu trình Nitơ • 1.2. Chu trình Photpho • 1.2. Chu trình Photpho • 1.3. Chu trình lưu huỳnh • 1.3. Chu trình lưu huỳnh

VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TRONG NƯỚC THẢI SINH HOẠT

• 2.1 Các yếu tố của dịch tể học • 2.2 Vi sinh vật gây bệnh và ký sinh trùng tìm thấy

trong nước thải sinh hoạt

VI SINH VẬT CHỈ THỊ

• 3.1 Giới thiệu • 3.1 Giới thiệu • 3.2 Tổng quan về vi sinh vật chỉ thị • 3.2 Tổng quan về vi sinh vật chỉ thị • 3.3 Phát hiện vi sinh vật chỉ thị • 3.3 Phát hiện vi sinh vật chỉ thị • 3.4 Kết luận • 3.4 Kết luận

KHỬ TRÙNG NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI

• 4.1. Giới thiệu • 4.1. Giới thiệu • 4.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến khử trùng • 4.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến khử trùng • 4.3. Chlor • 4.3. Chlor • 4.4. Dioxide chlor • 4.4. Dioxide chlor • 4.5. Ozon • 4.5. Ozon • 4.6. Tia cực tím • 4.6. Tia cực tím

QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC TRONG NƯỚC THẢI

• 5.1. Xử lý hiếu khí • 5.1. Xử lý hiếu khí • 5.2. Bùn hoạt tính • 5.2. Bùn hoạt tính • 5.3. Xử lý kỵ khí • 5.3. Xử lý kỵ khí • 5.4. Hồ ổn định sinh học • 5.4. Hồ ổn định sinh học

VSV TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ VÀ PHÂN PHỐI NƯỚC CẤP

• 6.1 Giới thiệu • 6.1 Giới thiệu • 6.2 Tổng quan các quá trình trong nhà máy nước cấp • 6.2 Tổng quan các quá trình trong nhà máy nước cấp • 6.3 Vi sinh vật trong hệ thống cấp nước • 6.3 Vi sinh vật trong hệ thống cấp nước • 6.4 Vi sinh vật trong hệ thống phân phối nước • 6.4 Vi sinh vật trong hệ thống phân phối nước • 6.5 Một số vấn đề do vi sinh vật trong hệ thống phân • 6.5 Một số vấn đề do vi sinh vật trong hệ thống phân

phối nước phối nước

Các chu trình phổ biến trong tự nhiên

Chu trình carbon Chu trình carbon Chu trình carbon Chu trình carbon

Chu trình nitrogen Chu trình nitrogen Chu trình nitrogen Chu trình nitrogen

Chu trình sulfur Chu trình sulfur Chu trình sulfur Chu trình sulfur

Chu trình phospho Chu trình phospho Chu trình phospho Chu trình phospho

Chương 1: VI SINH VẬT VÀ CÁC CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA HỌC

1.1 CHU TRÌNH NITƠ 1.1 CHU TRÌNH NITƠ 1.1.1 Giới thiệu 1.1.1 Giới thiệu

NITƠ là 1 trong những nguyên tố chính của sự sống… (protein, NITƠ là 1 trong những nguyên tố chính của sự sống… (protein,

acid nucleic, trong không khí…) acid nucleic, trong không khí…)

Chu trình nitơ là một quá trình mà theo đó nitơ bị biến đổi qua lại Chu trình nitơ là một quá trình mà theo đó nitơ bị biến đổi qua lại

giữa các dạng hợp chất hóa học của nó. Việc biến đổi này có thể giữa các dạng hợp chất hóa học của nó. Việc biến đổi này có thể

được tiến hành bởi cả hai quá trình sinh học và phi sinh học. Quá được tiến hành bởi cả hai quá trình sinh học và phi sinh học. Quá

trình quan trọng trong chu trình nitơ bao gồm sự cố định nitơ, khoáng trình quan trọng trong chu trình nitơ bao gồm sự cố định nitơ, khoáng

hóa, nitrat hóa, và khử nitrat hóa, nitrat hóa, và khử nitrat

VSV TRONG CHU TRÌNH NITƠ VSV TRONG CHU TRÌNH NITƠ

VSV đóng vai trò chủ yếu của chu trình Nitơ trong môi VSV đóng vai trò chủ yếu của chu trình Nitơ trong môi

trường. Các quá trình được thảo luận qua 5 giai đoạn sau: trường. Các quá trình được thảo luận qua 5 giai đoạn sau:

-Sự cố định Nitơ -Sự cố định Nitơ

-Đồng hóa Nitơ -Đồng hóa Nitơ

-Khoáng hóa Nitơ -Khoáng hóa Nitơ

-Nitrat hóa -Nitrat hóa

-Khử nitrat hóa -Khử nitrat hóa

Các quá trình trong chu trình nitơ Các quá trình trong chu trình nitơ

Nitơ trong môi trường tồn tại ở nhiều dạng hóa học khác nhau bao gồm Nitơ trong môi trường tồn tại ở nhiều dạng hóa học khác nhau bao gồm

-), nitơ ôxit -), nitơ ôxit

nitơ hợp chất như ammoni (NH4 nitơ hợp chất như ammoni (NH4

+), nitrit (NO2 +), nitrit (NO2

-), nitrat (NO3 -), nitrat (NO3

(N2O), nitric ôxit (NO), hoặc nitơ dạng trơ như khí nitơ (N2). (N2O), nitric ôxit (NO), hoặc nitơ dạng trơ như khí nitơ (N2).

Nitơ hữu cơ có thể tồn tại trong các sinh vật sống, đất mùn, hoặc các Nitơ hữu cơ có thể tồn tại trong các sinh vật sống, đất mùn, hoặc các

sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy các vật chất hữu cơ. sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy các vật chất hữu cơ.

Chu trình nitơ phụ thuộc vào vi khuẩn, và mức độ oxy trong môi trườngđất

a. Sự số định Nitơ Nitrogen fixation

• Một số vk và tảo có khả năng khử Nitơ bằng • Một số vk và tảo có khả năng khử Nitơ bằng

con đường sinh học (cố định Nitơ). Sản phẩm con đường sinh học (cố định Nitơ). Sản phẩm của quá trình này là NH3 của quá trình này là NH3

• Hằng năm VSV cố định: 2.108 T khối N • Hằng năm VSV cố định: 2.108 T khối N

LOẠI VI SINH VẬT

A. CỐ ĐỊNH NITƠ SỐNG TỰ DO

Hiếu khí Azotobacter (G-)

Beijerinckia

Microaerophilic (cần ít oxy) Azospirillum

Corynebacterium

Kỵ khí tùy tiện Klebsiella (bào tử, bùn lắng)

Erwinia Erwinia

Kị khí Clostridium (bào tử, bùn lắng)

Desulfovibrio

B. CỘNG SINH

Vinh sinh - thực vật cao Cây họ đậu + Rhizobium

Vi khuẩn lam – thực vật nước Anabaena – Azolla (N trong đất, nước)

Các loài khác Mối + vi khuẩn đường ruột

B. Sự đồng hóa Nitơ (assimilation)

• Các vi khuẩn tự dưỡng và dị dưỡng sử dụng • Các vi khuẩn tự dưỡng và dị dưỡng sử dụng

Nitrat và đồng hóa chúng thành Amôn Nitrat và đồng hóa chúng thành Amôn

• Trong các công trình xử lý nước thải sự đồng • Trong các công trình xử lý nước thải sự đồng

hóa N nhằm loại bỏ N hóa N nhằm loại bỏ N

• Các tế bào thực vật và tế bào tảo thích sử • Các tế bào thực vật và tế bào tảo thích sử

dụng N ở dạng amôn dụng N ở dạng amôn

protein … SV tăng trưởng protein … SV tăng trưởng

• Phân bón có Amon được ưa thích hơn Nitrat • Phân bón có Amon được ưa thích hơn Nitrat NO3 NO3

+ + - / NH4 - / NH4

c. Sự khoáng hóa Nitơ (amonification)

• Là sự chuyển hóa các hợp chất Nitơ hữu cơ • Là sự chuyển hóa các hợp chất Nitơ hữu cơ

thành các dạng vô cơ thành các dạng vô cơ

• Được thực hiện bởi nhiều loại VSV (vi khuẩn, xạ • Được thực hiện bởi nhiều loại VSV (vi khuẩn, xạ

khuẩn, nấm) khuẩn, nấm)

khử amin đến amon khử amin đến amon

• Protein acid amin • Protein acid amin

d. Qúa trình Nitrat hóa (Nitrification)

• Nitrat hóa là qt chuyển hóa Amôn thành Nitrat • Nitrat hóa là qt chuyển hóa Amôn thành Nitrat

dưới tác động của VSv dưới tác động của VSv

• QT Nitrat hóa thường qua 2 giai đoạn: • QT Nitrat hóa thường qua 2 giai đoạn: - Chuyển hóa Amôn thành Nitrit - Chuyển hóa Amôn thành Nitrit (Nitrosomonat, Nitrosopira, Nitrosococcus, (Nitrosomonat, Nitrosopira, Nitrosococcus,

Nitrosolobus) Nitrosolobus)

- Chuyển hóa Nitrit thành Nitrat - Chuyển hóa Nitrit thành Nitrat (Nitrobacter- N.agilis, N. winogratxki; Nitrospira, (Nitrobacter- N.agilis, N. winogratxki; Nitrospira,

Nitrococcus ) Nitrococcus )

e. Sự khử nitrat hóa (denitriphication)

VSV

+ + - và NH4 - và NH4

Nitrit reductase

NO2 NO2

Nitric oxide reductase

Nitrous oxid reductase

NO N2O N2 NO N2O N2 NO2 NO2 • 2 cơ chế quan trọng nhất của sự khử nitrat sinh học là : • 2 cơ chế quan trọng nhất của sự khử nitrat sinh học là : - Khử nitrat đồng hóa - Khử nitrat đồng hóa - Khử nitrat dị hóa - Khử nitrat dị hóa - - Qt Khử nitrat đồng hóa: NO3 Qt Khử nitrat đồng hóa: NO3 Qt Khử nitrat dị hóa: Qt Khử nitrat dị hóa: Nitrat NO3 NO3 reductase

Vsv : Pseudomonas, Baccillus, Spirillum, Agrobacterium, … Vsv : Pseudomonas, Baccillus, Spirillum, Agrobacterium, …

Sự loại bỏ Nitơ trong các công trình xử lý nước thải

• Phương pháp sinh học: nitrat hóa – khử nitrat hóa. • Phương pháp sinh học: nitrat hóa – khử nitrat hóa.

- Khử nitrat hóa sẽ giúp loại bỏ thêm N trong nước - Khử nitrat hóa sẽ giúp loại bỏ thêm N trong nước thải đã được nitrat hóa tốt. thải đã được nitrat hóa tốt. - Hiệu quả quá trình này đến: 95% - Hiệu quả quá trình này đến: 95%

• Phương pháp hóa lý: vôi hóa, tạo pH cao, chuyển • Phương pháp hóa lý: vôi hóa, tạo pH cao, chuyển + thành NH3 - có thể đuổi ra khỏi dung dịch bằng + thành NH3 - có thể đuổi ra khỏi dung dịch bằng

NH4 NH4 các tháp làm nguội kín các tháp làm nguội kín

Tác động loại bỏ N từ các công trình xử lý nước thải lên môi trường

+ , + ,

• Tính độc • Tính độc

NH3 độc với cá, ở pH trung tính 99% ammonia ở dạng NH4 NH3 độc với cá, ở pH trung tính 99% ammonia ở dạng NH4 khi pH > 9 NH3 tăng khi pH > 9 NH3 tăng

• Sự suy giảm Oxi của nguồn tiếp nhận (có hại cho thủy sinh) • Sự suy giảm Oxi của nguồn tiếp nhận (có hại cho thủy sinh)

1mg ammonia cần 4,6g O2 1mg ammonia cần 4,6g O2

• Phú dưỡng hóa nước mặt • Phú dưỡng hóa nước mặt

• Ăn mòn kim loại (>1mg/l) • Ăn mòn kim loại (>1mg/l)

Thành phần

Nguồn vào đất

Mất khỏi đất

Chu trình Phospho trong tự nhiên

Thu hoạch

Khí quyển Lắng đọng

Động vật Phân bón Chất rắn sinh học

Phân bón

Tồn trữ trong thực vật

Rửa trôi và xói mòn

Khoáng sản (apatite)

Thực vật Hấp thu

Phosphorus hữu cơ •Vi sinh vật •Tồn trữ trong thực vật •Phân bón trong đất

Khoáng sản bề mặt ( Fe Al oxide, carbonates)

-2

-1

Hợp chất bậc 2 (CaP, FeP, MnP, AlP)

Phosphor hòa tan trong đất •HPO4 •H2PO4

Lọc, thẩm thấu

Chu trình Photpho

• Giới thiệu: • Giới thiệu:

P là 1 trong nguyên tố đại lượng cần thiết cho mọi tế bào sống P là 1 trong nguyên tố đại lượng cần thiết cho mọi tế bào sống

P là thành phần quan trọng của ATP, acid nucleic, màng tế P là thành phần quan trọng của ATP, acid nucleic, màng tế bào, hạt volutin nội bào bào, hạt volutin nội bào

P là chất giới hạn tăng trưởng của tảo trong các hồ P là chất giới hạn tăng trưởng của tảo trong các hồ

[Phc/vc] = 10 – 20 mg/l ( nước thải) [Phc/vc] = 10 – 20 mg/l ( nước thải)

VSV CỦA CHU TRÌNH P

a. Khoáng hóa (Mineralization) a. Khoáng hóa (Mineralization)

inositol photphat, acid inositol photphat, acid Các hợp chất P hữu cơ (phytin, Các hợp chất P hữu cơ (phytin, nucleic..) được khoáng hóa đến orthophosphate bởi nhiều nucleic..) được khoáng hóa đến orthophosphate bởi nhiều loại VSV: loại VSV: Vi khuẩn (B. Subtilus, Arthrobacter) Vi khuẩn (B. Subtilus, Arthrobacter) Xạ khuẩn (Streptomyces) Xạ khuẩn (Streptomyces) Nấm (Aspergillus, Penicillum) Nấm (Aspergillus, Penicillum)

- - - - - - Enzyme: phosphatase Enzyme: phosphatase

VSV CỦA CHU TRÌNH P

b. Đồng hóa b. Đồng hóa

Đồng hóa là quá trình tổng hợp các chất đơn giản thành Đồng hóa là quá trình tổng hợp các chất đơn giản thành những chất phức tạp diễn ra trong cơ thể sinh vật những chất phức tạp diễn ra trong cơ thể sinh vật

VSV đồng hóa P (P thành phần các đại phân tử trong tế bào) VSV đồng hóa P (P thành phần các đại phân tử trong tế bào)

Một số VSV có khả năng dự trữ P ở dạng polyphosphate trong Một số VSV có khả năng dự trữ P ở dạng polyphosphate trong các hạt đặc biệt của tế bào các hạt đặc biệt của tế bào

VSV CỦA CHU TRÌNH P

c. Sự kết quả của các hợp chất P c. Sự kết quả của các hợp chất P

Khả năng hòa tan của orthophosphate được kiểm soát bởi pH Khả năng hòa tan của orthophosphate được kiểm soát bởi pH của mt nước và các ion Ca, Mg, Fe, Al của mt nước và các ion Ca, Mg, Fe, Al

Sự kết tủa xảy ra tạo thành các hợp chất không hòa tan như Sự kết tủa xảy ra tạo thành các hợp chất không hòa tan như hydroxyapatide (Ca10(PO4)(OH)2) vivianite Fe3(PO4)2.8H2O hydroxyapatide (Ca10(PO4)(OH)2) vivianite Fe3(PO4)2.8H2O

VSV CỦA CHU TRÌNH P

d. Khả năng hòa tan của VSV đối với các dạng P không tan d. Khả năng hòa tan của VSV đối với các dạng P không tan

VSV thông qua hoạt động trao đổi chất có thể hổ trợ sự hòa VSV thông qua hoạt động trao đổi chất có thể hổ trợ sự hòa

tan của các hợp chất P tan của các hợp chất P

Các cơ chế hòa tan là các quá trình trao đổi chất liên quan đến Các cơ chế hòa tan là các quá trình trao đổi chất liên quan đến

các enzyme, sản sinh các acid vô cơ và hữu cơ , CO2 , H2S, các enzyme, sản sinh các acid vô cơ và hữu cơ , CO2 , H2S,

chelator chelator

Loại bỏ P trong các công trình xử lý nước thải

• Phospho trong nước thải có thể bắt nguồn từ các phosphate • Phospho trong nước thải có thể bắt nguồn từ các phosphate

3- chiếm 50 – 70% 3- chiếm 50 – 70%

của chất tẩy rửa của chất tẩy rửa

• Dạng thông thường của P trong nước thải là: • Dạng thông thường của P trong nước thải là: - orthophosphate – PO4 - orthophosphate – PO4 - Polyphosphate - Polyphosphate - Phospho liên kết với các chất hữu cơ - Phospho liên kết với các chất hữu cơ

Phospho gây hiện tượng phú dưỡng hóa nước mặt nên cần Phospho gây hiện tượng phú dưỡng hóa nước mặt nên cần loại bỏ trong các công trình xử lý nước trước khi đưa vào loại bỏ trong các công trình xử lý nước trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận nguồn tiếp nhận

Một số cơ chế hóa sinh học để loại bỏ P

• Kết tủa hóa học • Kết tủa hóa học • Sự đồng hóa P bởi các VSV trong nước thải • Sự đồng hóa P bởi các VSV trong nước thải • Sự tích tụ polyphosphat bởi các VSV • Sự tích tụ polyphosphat bởi các VSV • VSV phân hủy các kết tủa hóa học • VSV phân hủy các kết tủa hóa học

Loại bỏ P bằng phương pháp sinh học

a. VSV phân hủy các kết tủa hóa học của P a. VSV phân hủy các kết tủa hóa học của P

Các kết tủa phosphate trong nước thải được loại bỏ tiếp Các kết tủa phosphate trong nước thải được loại bỏ tiếp

theo nhờ VSV của quá trình bùn hoạt tính theo nhờ VSV của quá trình bùn hoạt tính

Quá trình xảy ra trong màng vi sinh của quá trình lọc sinh Quá trình xảy ra trong màng vi sinh của quá trình lọc sinh

học học

Các kết tủa P có thể bị loại bỏ bằng con đường chuyển hóa Các kết tủa P có thể bị loại bỏ bằng con đường chuyển hóa

giải phóng P từ polyphosphate ở đk kị khí giải phóng P từ polyphosphate ở đk kị khí

Loại bỏ P bằng phương pháp sinh học

b. Phân hủy P bởi VSV b. Phân hủy P bởi VSV

Sự loại bỏ P là kết quả hoạt động VSV trong quá trình bùn Sự loại bỏ P là kết quả hoạt động VSV trong quá trình bùn

hoạt tính hoạt tính

Moraxella, E.coli, Một số loại VSV như: Acinetobacter, Moraxella, E.coli, Một số loại VSV như: Acinetobacter,

Pseudomonas, Aerobacter, Mycobacterium, Beggiatoa (vi Pseudomonas, Aerobacter, Mycobacterium, Beggiatoa (vi

khuẩn poly phospho) – có khả năng tích lũy P với lượng lớn khuẩn poly phospho) – có khả năng tích lũy P với lượng lớn

hơn nhu cầu của tế bào hơn nhu cầu của tế bào

CHU TRÌNH LƯU HUỲNH

• Lưu huỳnh là nguyên tố khá phong phú trong môi trường • Lưu huỳnh là nguyên tố khá phong phú trong môi trường • Nước biển là nguồn chứa sunphat lớn nhất • Nước biển là nguồn chứa sunphat lớn nhất • Các nguồn khác như khoáng (pyrite, FeS2 , chacopyrite, • Các nguồn khác như khoáng (pyrite, FeS2 , chacopyrite, CuFeS2), nhiên liệu hóa thạch, hữu cơ lưu huỳnh (VSV), acid CuFeS2), nhiên liệu hóa thạch, hữu cơ lưu huỳnh (VSV), acid amine, coenzyme, ferredoxin, enzyme amine, coenzyme, ferredoxin, enzyme

• Lưu huỳnh có trong nước thải, các sản phẩm bài tiết. • Lưu huỳnh có trong nước thải, các sản phẩm bài tiết. • Sunphate là ion thường gặp trong nước thiên nhiên • Sunphate là ion thường gặp trong nước thiên nhiên

Đi vào đất

Mất khỏi đất

Hợp phần

Chu trình lưu huỳnh trong tự nhiên

Lưu huỳnh Trong khí quyển

Bay hơi

Khí quyển Lắng đọng

Thu hoạch

Phân bón

Dư lượng trong thực vật

Động vật Động vật Phân bón Phân bón Chất rắn sinh học Chất rắn sinh học

Rửa trôi, xói mòn

Lưu huỳnh phân tử

Thực vật Hấp thu

Lưu huỳnh dạng khoáng sản

Lưu huỳnh dạng Khử

Lưu huỳnh hữu cơ

Sulfate Sulfur - (SO4)

Lọc, thẩm thấu

VSV TRONG CHU TRÌNH LƯU HUỲNH

a. Khoáng hóa lưu huỳnh hữu cơ

HiẾU KHÍ

Khoáng hóa Khoáng hóa

VSV VSV

(thông qua) (thông qua)

Hợp chất lưu Hợp chất lưu huỳnh hữu cơ huỳnh hữu cơ

KỴ KHÍ

Trong điều kiện hiếu khí: enzyme sunfatose tham gia phân hủy các este 2- của sulfate thành SO4 Trong ĐK kỵ khí: các acid amine chứa S được phân hủy thành các hợp chất S vô cơ hoặc mercaptans

VSV TRONG CHU TRÌNH LƯU HUỲNH

b. Đồng hóa Là VSV oxy hóa/ khử các hợp chất lưu huỳnh - VSV kỵ khí sẽ đồng hóa khử các dạng H2S - VSV hiếu khí sử dụng các dạng oxy hóa nhiều hơn

VSV TRONG CHU TRÌNH LƯU HUỲNH

b. Đồng hóa (tt) b. Đồng hóa (tt) b.1 Các phản ứng oxy hóa b.1 Các phản ứng oxy hóa VSV oxy hóa H2S trong đk hiếu khí và kị khí (về S0) VSV oxy hóa H2S trong đk hiếu khí và kị khí (về S0) - Dưới điều kiện hiếu khí: Thiobacillus thioparus - Dưới điều kiện hiếu khí: Thiobacillus thioparus - Dưới đk kị khí: VSV quang hợp tự dưỡng thực hiện - Dưới đk kị khí: VSV quang hợp tự dưỡng thực hiện

oxy hóa S. (vi khuẩn lưu huỳnh màu tía, vk lưu huỳnh oxy hóa S. (vi khuẩn lưu huỳnh màu tía, vk lưu huỳnh màu lục) màu lục)

VSV TRONG CHU TRÌNH LƯU HUỲNH

b. Đồng hóa (tt) b. Đồng hóa (tt) b.2 Sự khử lưu huỳnh b.2 Sự khử lưu huỳnh Các phản ứng khử sunfate đồng hóa và dị hóa sinh ra sunfitde Các phản ứng khử sunfate đồng hóa và dị hóa sinh ra sunfitde - Khử sunfate đồng hóa: H2S được tạo thành trong đk phân hủy - Khử sunfate đồng hóa: H2S được tạo thành trong đk phân hủy kị khí bởi nhóm Clostridia, Velionella (từ các chất methionin, kị khí bởi nhóm Clostridia, Velionella (từ các chất methionin, cystein,cystin) cystein,cystin)

- Khử sunfate dị hóa: chủ yếu sinh ra H2S trong nước thải. (qt - Khử sunfate dị hóa: chủ yếu sinh ra H2S trong nước thải. (qt

xảy ra trong đk kị khí nghiêm ngặt) xảy ra trong đk kị khí nghiêm ngặt)

CHƯƠNG 2.1: VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TRONG NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 CÁC YẾU TỐ CỦA DỊCH TỂ HỌC 2.1 CÁC YẾU TỐ CỦA DỊCH TỂ HỌC 2.1.1 MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA 2.1.1 MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA 2.1.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG 2.1.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG 2.2 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI 2.2 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI SINH HOẠT SINH HOẠT 2.2.1 VI KHUẨN GÂY BỆNH 2.2.1 VI KHUẨN GÂY BỆNH 2.2.2 VI KHUẨN TẠO KHÁNG SINH 2.2.2 VI KHUẨN TẠO KHÁNG SINH 2.2.3 VIRUS GÂY BỆNH 2.2.3 VIRUS GÂY BỆNH 2.2.4 KÝ SINH TRÙNG PROTOZOA 2.2.4 KÝ SINH TRÙNG PROTOZOA 2.2.5 GIUN SÁN 2.2.5 GIUN SÁN 2.2.6 NHỮNG VSV GÂY BỆNH KHÁC 2.2.6 NHỮNG VSV GÂY BỆNH KHÁC

Các yếu tố dịch tể học

• Khái niệm • Khái niệm

– Dịch tể học (epidermidic) – Dịch tể học (epidermidic) – Số mắc mới – Số mắc mới – Nhiễm trùng (infection) – Nhiễm trùng (infection) – Tính sinh bệnh – Tính sinh bệnh

• Nhiễm trùng • Nhiễm trùng

– Tác nhân truyền nhiễm (pathogenic) – Tác nhân truyền nhiễm (pathogenic) – Nguồn tác nhân truyền nhiễm (Pathogenic source) – Nguồn tác nhân truyền nhiễm (Pathogenic source) – Phương thức gây bệnh – Phương thức gây bệnh

• Người- Người • Người- Người • Nước • Nước • Thực phẩm • Thực phẩm • Không khí • Không khí • Vec tơ truyền bệnh • Vec tơ truyền bệnh • Dụng cụ • Dụng cụ

2.1 CÁC YẾU TỐ CỦA DỊCH TỂ HỌC 2.1 CÁC YẾU TỐ CỦA DỊCH TỂ HỌC - Dịch tể học: là khoa học về sự lan truyền của bệnh truyền - Dịch tể học: là khoa học về sự lan truyền của bệnh truyền nhiễm trong quần thể nhiễm trong quần thể - Bệnh truyền nhiễm là những bệnh có thể lan từ một vật chủ - Bệnh truyền nhiễm là những bệnh có thể lan từ một vật chủ này tới một vật chủ khác này tới một vật chủ khác - Nhiễm trùng (infection) là sự xâm nhập vào vật chủ bởi 1 - Nhiễm trùng (infection) là sự xâm nhập vào vật chủ bởi 1 VSV truyền nhiễm. Bao gồm: VSV truyền nhiễm. Bao gồm:

- Đường vào (hô hấp, tiêu hóa, da) - Đường vào (hô hấp, tiêu hóa, da) - Sự nhân lên và định cư trong vật chủ - Sự nhân lên và định cư trong vật chủ

- Nhiễm trùng không rõ ràng – nhiễm trùng tiềm tàng – người - Nhiễm trùng không rõ ràng – nhiễm trùng tiềm tàng – người lành mang trùng lành mang trùng - Tính sinh bệnh là khả năng của 1 tác nhân truyền nhiễm gây - Tính sinh bệnh là khả năng của 1 tác nhân truyền nhiễm gây nên bệnh và làm tổn thương vật chủ nên bệnh và làm tổn thương vật chủ

2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG 2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG

2.2.1 Các loại tác nhân truyền nhiễm 2.2.1 Các loại tác nhân truyền nhiễm Một số VSV truyền nhiễm gây bệnh tật: Một số VSV truyền nhiễm gây bệnh tật:

-Vi khuẩn -Vi khuẩn

-Nấm -Nấm

-Nguyên sinh động vật -Nguyên sinh động vật

-Metazoa -Metazoa

-Rickettsi -Rickettsi

-Virus -Virus

2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG (tt) 2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG (tt)

2.2.1 Các loại tác nhân truyền nhiễm (tt) 2.2.1 Các loại tác nhân truyền nhiễm (tt)

Đánh giá tác nhân truyền nhiễm dựa trên tính độc hay khả năng Đánh giá tác nhân truyền nhiễm dựa trên tính độc hay khả năng

của chúng gây bệnh ở người của chúng gây bệnh ở người

Tính độc: liều của tác nhân nhiễm trùng cần thiết để truyền Tính độc: liều của tác nhân nhiễm trùng cần thiết để truyền

nhiễm cho vật chủ và gây bệnh nhiễm cho vật chủ và gây bệnh

MID: minimal infective dose MID: minimal infective dose

MID của các các VSV khác nhau cũng khác nhau MID của các các VSV khác nhau cũng khác nhau

2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG (tt) 2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG (tt)

2.2.1 Các loại tác nhân truyền nhiễm (tt) 2.2.1 Các loại tác nhân truyền nhiễm (tt) Vd: - Salmonella typhi/ E.coli cần hàng ngàn đến hàng triệu VSV Vd: - Salmonella typhi/ E.coli cần hàng ngàn đến hàng triệu VSV để gây nhiễm trùng (bệnh đường ruột) để gây nhiễm trùng (bệnh đường ruột) - Shigella : MID chỉ cần 10 tế bào - Shigella : MID chỉ cần 10 tế bào - Đối với virus chỉ 1 hay vào hạt đủ để nhiễm trùng cá nhân - Đối với virus chỉ 1 hay vào hạt đủ để nhiễm trùng cá nhân

Liều gây nhiễm tối thiểu đối với một số VSV gây bệnh và ký sinh trùng

VSV

LIỀU GÂY NHIỄM TỐI THIỂU

Salmonella (vk đường ruột)

104 - 107

Shigella spp (bệnh lỵ)

101 - 102

Escherichia coli (vk đại tràng)

106 - 108

Vibrio cholerae (tả)

103

Giardia lamblia (KST ruột non)

101 - 102 nang

Cryptosporidium (tiêu chảy)

101 nang

Entoamoeba coli (KST đường ruột)

101 nang

Ascaris (giun đũa)

1 – 10 trứng

Virus viên gan siêu vi A

1 – 10 PFU

Plaque Forming Unit

2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG (tt) 2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG (tt)

2.2.2 Ổ chứa tác nhân truyền nhiễm 2.2.2 Ổ chứa tác nhân truyền nhiễm

ổ chứa (hữu sinh/vô sinh) các tác nhân truyền bệnh cho phép ổ chứa (hữu sinh/vô sinh) các tác nhân truyền bệnh cho phép

VSV tồn tại và phân chia VSV tồn tại và phân chia

Vd: - con người, vật nuôi , vật hoang dại… Vd: - con người, vật nuôi , vật hoang dại…

- nước, nước thải, thực phẩm, đất… - nước, nước thải, thực phẩm, đất…

2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG (tt) 2.2 CHUỖI NHIỄM TRÙNG (tt)

2.2.3 Các phương thức lây bệnh 2.2.3 Các phương thức lây bệnh

Lây bệnh là sự vận chuyển tác nhân truyền nhiễm từ 1 ổ chứa Lây bệnh là sự vận chuyển tác nhân truyền nhiễm từ 1 ổ chứa

sang vật chủ sang vật chủ

Gồm: Gồm:

-Lây bệnh từ người sang người -Lây bệnh từ người sang người

-Lây bệnh do nước truyền -Lây bệnh do nước truyền

-Lây bệnh do thực phẩm -Lây bệnh do thực phẩm

-Lây bệnh do không khí -Lây bệnh do không khí

-Lây bệnh do vector truyền -Lây bệnh do vector truyền

-Vật dụng -Vật dụng

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI

2.3.1 VI KHUẨN GÂY BỆNH 2.3.1 VI KHUẨN GÂY BỆNH A. Salmonella A. Salmonella B. Shigella B. Shigella C. Vibrio cholerae C. Vibrio cholerae D. E. coli D. E. coli E. Yersinia E. Yersinia F. Campylobacter F. Campylobacter G. Leptospira G. Leptospira H. Legionella pneumophila H. Legionella pneumophila I. Bacteroides fragilis I. Bacteroides fragilis J. VK gây bệnh cơ hội J. VK gây bệnh cơ hội

Nhóm vi khuẩn gây bệnh đường ruột

-Có dạng hình que, Gram -, họ Enterrobacteriaceae, -Có dạng hình que, Gram -, họ Enterrobacteriaceae, không sinh bào tử không sinh bào tử

-Quan trọng nhất là 3 giống: Escheichia, Samonella -Quan trọng nhất là 3 giống: Escheichia, Samonella và Shigella và Shigella

Salmonella (vk đường ruột)

-Vk tạo nội độc tố gây sốt, nôn, tiêu chảy -Gây bệnh thương hàn, viêm dạ dày ruột -Đường truyền: nước, thực phẩm bị nhiễm vk này

Shigella

-Lị trực khuẩn gây tiêu chảy, phân có máu -Đường truyền: tiếp xúc phân người bệnh -MID< 10 vk

Vibrio cholera

-Vk tiết ra độc tố ruột gây tiêu chảy, nôn, mất nước , có thể gây tử vong -Đường truyền: nước, thực phẩm

E. coli

-E. coli: sống trong đường ruột người, đv máu nóng -Bên cạnh chủng E.coli có lợi cho đường ruột, có chủng tiết độc tố gây tiêu chảy, ói, đau quặn bụng -Đường truyền: thức ăn, nước -MID: 106 - 108

Yersinia

-Gây viêm dạ dày ruột cấp, thường gặp ở trẻ em -ổ chứa bệnh: lợn, đv nuôi

Campylobacter

-Gây viêm dạ dày cấp -Triệu chúng: sốt, nôn, đau bụng, tiêu chảy -Đường truyền: tiêu hóa (thức ăn, nước)

Leptospira

-Xoắn khuẩn -Gây sốt, nhhiễm trùng thận và hệ tk trung ương -Phân lập được từ nước thải bệnh nhiễm phân của súc vật hay từ gia súc bị nhiễm -Xâm nhập qua các vết trầy xước trên da

Legionella pneumophila

-Trực khuẩn, G- -Triệu chứng: gây sốt, nhức đầu, đau cơ -Phân lập từ khí dung (máy lạnh, thiết bị làm mát), nước thải

Bacteroides fragilis

-Sinh độc tố ruột gây tiêu chảy -Đường truyền: nước thải

Vi khuẩn gây bệnh cơ hội

sau: -Gồm những vk G- dị dưỡng thuộc những chi sau: -Gồm những vk G- dị dưỡng thuộc những chi Flavobacterium, Flavobacterium, Aeromonas, Klebsiella, Aeromonas, Klebsiella, Pseudomonas, Pseudomonas, Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Acinetobacter, Proteus, Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Acinetobacter, Proteus, Providencia Providencia

- Trẻ sơ sinh, người già, người bệnh có nguy cơ cao nhiễm - Trẻ sơ sinh, người già, người bệnh có nguy cơ cao nhiễm trùng vk cơ hội trùng vk cơ hội

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.2 VI KHUẨN TẠO KHÁNG SINH 2.3.2 VI KHUẨN TẠO KHÁNG SINH

Bệnh nhân được trị liệu bằng kháng sinh có chứa 1 lượng Bệnh nhân được trị liệu bằng kháng sinh có chứa 1 lượng

lớn những vk đề kháng với kháng sinh trong đường ruột lớn những vk đề kháng với kháng sinh trong đường ruột

Những vk này được bài tiết với 1 lượng lớn trong phân và Những vk này được bài tiết với 1 lượng lớn trong phân và

cuối cùng đến nhà máy xử lý nước thải trong cộng đồng cuối cùng đến nhà máy xử lý nước thải trong cộng đồng

Những gen mã hóa cho việc đề kháng với kháng sinh nằm ở Những gen mã hóa cho việc đề kháng với kháng sinh nằm ở trên plasmid, trong đk thích hợp có thể chuyển đến những vk trên plasmid, trong đk thích hợp có thể chuyển đến những vk khác thông qua tiếp hợp với sự tiếp xúc tế bào với tế bào khác thông qua tiếp hợp với sự tiếp xúc tế bào với tế bào

Vi khuẩn có khả năng kháng thuốc

• Bản chất là những vi khuẩn kháng thuốc • Bản chất là những vi khuẩn kháng thuốc • Khi có mặt trong môi trường nước là tác nhân • Khi có mặt trong môi trường nước là tác nhân

gây bệnh gây bệnh

• Hiện tượng truyền tiếp khả năng kháng khuẩn • Hiện tượng truyền tiếp khả năng kháng khuẩn

qua tiếp xúc và tiếp hợp qua tiếp xúc và tiếp hợp

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.3 VIRUS GÂY BỆNH 2.3.3 VIRUS GÂY BỆNH

Nước và nước thải có thể bị nhiễm bẩn bởi khoảng 140 loại Nước và nước thải có thể bị nhiễm bẩn bởi khoảng 140 loại

virus đường ruột virus đường ruột

Những virus này xâm nhập vào cơ thể bằng miệng, nhân Những virus này xâm nhập vào cơ thể bằng miệng, nhân lên trong đường tiêu hóa và bài xuất với số lượng lớn trong lên trong đường tiêu hóa và bài xuất với số lượng lớn trong phân phân

Virus đường ruột gây nhiễm trùng ẩn rất khó phát hiện. Virus đường ruột gây nhiễm trùng ẩn rất khó phát hiện. Các triệu chứng: phát ban ở da, sốt, nhiễm trùng hô hấp, viêm Các triệu chứng: phát ban ở da, sốt, nhiễm trùng hô hấp, viêm kết mạc, viêm đường ruột, liệt… kết mạc, viêm đường ruột, liệt…

Vi rus gây bệnh

• Vi rút viêm gan • Vi rút viêm gan

– HAV – HAV – HBV – HBV – Không A không B – Không A không B

• Vi rút gây bệnh đường ruột • Vi rút gây bệnh đường ruột

– Rotavirus – Rotavirus – Norwalk – Norwalk

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.3 VIRUS GÂY BỆNH (tt) 2.3.3 VIRUS GÂY BỆNH (tt) 2.3.3.1 Viêm gan 2.3.3.1 Viêm gan Viêm gan chủ yếu do các loại virus sau: Viêm gan chủ yếu do các loại virus sau: -Virut viêm gan A (HAV) nm– 1 enterovirus ARN 27, thời gian ủ bệnh -Virut viêm gan A (HAV) nm– 1 enterovirus ARN 27, thời gian ủ bệnh ngắn 2 – 6 tuần, lây truyền phân – miệng. Triệu chứng đặc trưng là ngắn 2 – 6 tuần, lây truyền phân – miệng. Triệu chứng đặc trưng là vàng da vàng da -Virut viêm gan B (HBV) gây viêm gan huyết thanh – virut AND 42 -Virut viêm gan B (HBV) gây viêm gan huyết thanh – virut AND 42 nm, có thời gian ủ bệnh tương đối dài. Lây truyền qua đường máu nm, có thời gian ủ bệnh tương đối dài. Lây truyền qua đường máu -Viêm gan siêu vi không A, không B (Flavirus 50 – 60 nm, calicivirus -Viêm gan siêu vi không A, không B (Flavirus 50 – 60 nm, calicivirus 32 – 34 nm) 32 – 34 nm) -Viêm gan delta mãn tính gây nên bởi virus ARN 28 – 35 nm -Viêm gan delta mãn tính gây nên bởi virus ARN 28 – 35 nm

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.3 VIRUS GÂY BỆNH (tt) 2.3.3 VIRUS GÂY BỆNH (tt) 2.3.3.1 Viêm đường ruột do siêu vi 2.3.3.1 Viêm đường ruột do siêu vi

Viêm đường ruột có lẻ là bệnh truyền nhiễm do nước phổ biến nhất. Viêm đường ruột có lẻ là bệnh truyền nhiễm do nước phổ biến nhất. Nguyên nhân: do ký sinh trùng protozoa, vi khuẩn, virus gây bệnh Nguyên nhân: do ký sinh trùng protozoa, vi khuẩn, virus gây bệnh Rotavirus là những hạt 70 nm có chứa chuỗi xoắn kép ARN bao quanh Rotavirus là những hạt 70 nm có chứa chuỗi xoắn kép ARN bao quanh bởi capsid có vỏ đôi – gây viêm đường ruột ở trẻ < 2 tuổi, người già. Con bởi capsid có vỏ đôi – gây viêm đường ruột ở trẻ < 2 tuổi, người già. Con đường lây nhiễm: phân – miệng, hô hấp đường lây nhiễm: phân – miệng, hô hấp

Tác nhân loại Norwalk virus < 27 nm. Phát hiện ở Norwalk, Ohio. Con Tác nhân loại Norwalk virus < 27 nm. Phát hiện ở Norwalk, Ohio. Con đường lây bệnh: nước, thực phẩm. Triệu chứng: tiêu chảy, nôn ói; tấn đường lây bệnh: nước, thực phẩm. Triệu chứng: tiêu chảy, nôn ói; tấn công vào ruột non công vào ruột non

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.4 KÝ SINH TRÙNG PROTOZOA 2.3.4 KÝ SINH TRÙNG PROTOZOA

Phần lớn những ký sinh trùng protozoa tạo thành nang Phần lớn những ký sinh trùng protozoa tạo thành nang

có khả năng tồn tại ở ngoài vật chủ dưới những đk bất lợi có khả năng tồn tại ở ngoài vật chủ dưới những đk bất lợi

Dưới những đk thích hợp thể dưỡng bào lại được Dưới những đk thích hợp thể dưỡng bào lại được

phóng thích khỏi nang – gọi là sự xuất nang phóng thích khỏi nang – gọi là sự xuất nang Những PROTOZOA hây bệnh cho người qua đường nước đáng Những PROTOZOA hây bệnh cho người qua đường nước đáng chú ý: chú ý:

Giardia lamblia

2.3.4.1 Giardia lamblia 2.3.4.1 Giardia lamblia - Kst có roi, có thể dưỡng bào hình quả lê và có - Kst có roi, có thể dưỡng bào hình quả lê và có giai đoạn nang hình trứng giai đoạn nang hình trứng - ổ chứa: nước thải sinh hoạt, động vật nuôi và - ổ chứa: nước thải sinh hoạt, động vật nuôi và hoang dại hoang dại -Nhiễm trùng xảy ra khi ăn các nang có trong -Nhiễm trùng xảy ra khi ăn các nang có trong nước nước - Liều truyền nhiễm từ 10 – 100 nang - Liều truyền nhiễm từ 10 – 100 nang - Triệu chứng: đau bụng, buồn nôn, mệt mỏi, - Triệu chứng: đau bụng, buồn nôn, mệt mỏi, tiêu chảy tiêu chảy - Kst có thể bao phủ biểu mô ruột non, cản trợ - Kst có thể bao phủ biểu mô ruột non, cản trợ sự hấp thụ chất dinh dưỡng; hóa nang khi đi sự hấp thụ chất dinh dưỡng; hóa nang khi đi qua ruột và đến đại tràng qua ruột và đến đại tràng

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.4.2 Cryptosporidium 2.3.4.2 Cryptosporidium Kst dạng cầu khuẩn, gây nhiễm trùng cho người và da súc Kst dạng cầu khuẩn, gây nhiễm trùng cho người và da súc -Giai đoạn gây nhiễm của protozoa này là nang trứng -Giai đoạn gây nhiễm của protozoa này là nang trứng - sau khi con người ăn vào, nang trứng xuất nang và phóng - sau khi con người ăn vào, nang trứng xuất nang và phóng thích thể dưỡng bào gây nhiễm, kí sinh ở tế bào biểu mô thích thể dưỡng bào gây nhiễm, kí sinh ở tế bào biểu mô đường ruột đường ruột -Liều gây nhiễm: tùy loài động vật 1 – 1000 nang -Liều gây nhiễm: tùy loài động vật 1 – 1000 nang -Triệu chứng: tiêu chảy ồ ạt, tiêu chảy nước, buồn nôn, sốt -Triệu chứng: tiêu chảy ồ ạt, tiêu chảy nước, buồn nôn, sốt nhẹ, giảm cân nhẹ, giảm cân -Thời gian triệu chứng phụ thuộc vào tình trạng miễn dịch của -Thời gian triệu chứng phụ thuộc vào tình trạng miễn dịch của bệnh nhân bệnh nhân -Con đường lây nhiễm: người – người, đường nước, đường -Con đường lây nhiễm: người – người, đường nước, đường thức ăn và do gia súc thức ăn và do gia súc

Cryptosporidium

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.4.3 Entamoeba histolytica 2.3.4.3 Entamoeba histolytica Tạo thành nang gây nhiễm đượ phóng thích trong 1 thời Tạo thành nang gây nhiễm đượ phóng thích trong 1 thời gian tương đối dài bởi người mang trùng không triệu gian tương đối dài bởi người mang trùng không triệu chứng; tồn tại trong nước và nước thải chứng; tồn tại trong nước và nước thải -Con đường truyền nhiễm: nước, thức ăn nhiễm bẩn; -Con đường truyền nhiễm: nước, thức ăn nhiễm bẩn; gây bệnh lỵ amib gây bệnh lỵ amib -Triệu chứng: thay đổi từ tiêu chảy đến táo bón đến kiết -Triệu chứng: thay đổi từ tiêu chảy đến táo bón đến kiết cấp tính, có thể gây tử vong cấp tính, có thể gây tử vong

Entamoeba histolytica

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.4.4 Naegleria 2.3.4.4 Naegleria Là kst trong nước thải, nước bề mặt, hồ bơi, đất, nước sinh Là kst trong nước thải, nước bề mặt, hồ bơi, đất, nước sinh hoạt, nước thải bị ô nhiễm nhiễm hoạt, nước thải bị ô nhiễm nhiễm Naegleria flowleri là tác nhân căn nguyên của viêm màng Naegleria flowleri là tác nhân căn nguyên của viêm màng não amib nguyên phát. não amib nguyên phát. -Bệnh dẫn đến tử vong sau 4 – 5 ngày xâm nhập vào cơ thể -Bệnh dẫn đến tử vong sau 4 – 5 ngày xâm nhập vào cơ thể - con đường truyền nhiễm: qua niêm mạc của khoang mũi - con đường truyền nhiễm: qua niêm mạc của khoang mũi và di cư vào hệ thần kinh trung ương và di cư vào hệ thần kinh trung ương

Neagleria

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.5 GIUN SÁN 2.3.5 GIUN SÁN

Trứng là giai đoạn gây nhiễm của giun sán, được bài xuất Trứng là giai đoạn gây nhiễm của giun sán, được bài xuất

từ phân và lây lan bằng nước thải, đất và thực phẩm. từ phân và lây lan bằng nước thải, đất và thực phẩm. 2.3.5.1 Taenia spp 2.3.5.1 Taenia spp -Taenia saginata - sán dải bò, Taenia solium – sán dải heo -Taenia saginata - sán dải bò, Taenia solium – sán dải heo -KST này phát triển trong vật chủ trung gian trở thành ấu trùng -KST này phát triển trong vật chủ trung gian trở thành ấu trùng và chúng đến người – vật chủ cuối và chúng đến người – vật chủ cuối -Triệu chứng: rối loạn ruột, đau bụng, giảm cân -Triệu chứng: rối loạn ruột, đau bụng, giảm cân

Sán dải Bò, Heo

Sán dải chó

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.5.2 Ascaris lumbricoides(Giun đũa) 2.3.5.2 Ascaris lumbricoides(Giun đũa)

- Bệnh này có thể mắc phải do nuốt chỉ 1 hoặc vài trứng giun - Bệnh này có thể mắc phải do nuốt chỉ 1 hoặc vài trứng giun

- Cá nhân bị nhiễm bài xuất một lượng lớn trứng và mỗi con - Cá nhân bị nhiễm bài xuất một lượng lớn trứng và mỗi con

- Ascaris cái có thể tạo ra khoảng 200.000 trứng / ngày - Ascaris cái có thể tạo ra khoảng 200.000 trứng / ngày

- Trứng đặc nên dễ bị loại khỏi nước sau quá trình lắng tại - Trứng đặc nên dễ bị loại khỏi nước sau quá trình lắng tại

trạm xử lý nước thải trạm xử lý nước thải Vd: xử lý bằng bùn hoạt tính được chứng minh loại bỏ tốt Vd: xử lý bằng bùn hoạt tính được chứng minh loại bỏ tốt trứng giun trứng giun

Giun đũa

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.5.3 Toxocara canis 2.3.5.3 Toxocara canis Loài này chủ yếu gây nhiễm cho trẻ em có thói quen ăn bẩn Loài này chủ yếu gây nhiễm cho trẻ em có thói quen ăn bẩn -Gây rối loạn đường ruột -Gây rối loạn đường ruột -ấu trùng có thể di cư vào mắt, gây tổn thương nhãn cầu, đôi khi -ấu trùng có thể di cư vào mắt, gây tổn thương nhãn cầu, đôi khi dẫn đến mù mắt dẫn đến mù mắt 2.3.5.4 Trichuris trichiura 2.3.5.4 Trichuris trichiura Gây bệnh giun xoắn ở người (giun tóc) Gây bệnh giun xoắn ở người (giun tóc) Trứng của chúng đặc và lắng dễ dàng trong bể lắng Trứng của chúng đặc và lắng dễ dàng trong bể lắng

Giun tóc

2.3 VSV GÂY BỆNH VÀ KÝ SINH TRÙNG TÌM THẤY TRONG NƯỚC THẢI (tt)

2.3.6 Những VSV gây bệnh khác 2.3.6 Những VSV gây bệnh khác

- Tảo lục, tảo lam: Anabaena flos-aquae; Microcystis aeruginosa; - Tảo lục, tảo lam: Anabaena flos-aquae; Microcystis aeruginosa;

Schizothrix calcicola. Schizothrix calcicola.

- Những tảo này tạo ngoại độc tố cũng như nội độc tố - Những tảo này tạo ngoại độc tố cũng như nội độc tố

- Gây triệu chứng viêm dạ dày ruột - Gây triệu chứng viêm dạ dày ruột

CHƯƠNG 3: VSV CHỈ THỊ (indicator microorganism)

3.1 Khái niệm 3.1 Khái niệm 3.2 Tổng quan những VSV chỉ thị 3.2 Tổng quan những VSV chỉ thị 3.3 Phương pháp xác định 3.3 Phương pháp xác định

VSV CHỈ THỊ

3.1 Khái niệm 3.1 Khái niệm -Là những cá thể, quần thể hay quần xã có khả năng thích ứng -Là những cá thể, quần thể hay quần xã có khả năng thích ứng hoặc rất nhạy cảm với môi trường nhất định. Chúng có thể chỉ hoặc rất nhạy cảm với môi trường nhất định. Chúng có thể chỉ thị về độ sạch, độ nhiễm bẩn của thủy vực thị về độ sạch, độ nhiễm bẩn của thủy vực

-Để đánh giá mức độ ô nhiễm nguổn nước , ngoài các thông -Để đánh giá mức độ ô nhiễm nguổn nước , ngoài các thông số hóa lý, ta cần quắc các vi sinh chỉ thị: E. coli, tổng Coliform số hóa lý, ta cần quắc các vi sinh chỉ thị: E. coli, tổng Coliform và các virus gây bệnh (pathogen) và các virus gây bệnh (pathogen)

Vi sinh vật chỉ thị

Một số tiêu chuẩn cho VSV chỉ thị lý tưởng: Một số tiêu chuẩn cho VSV chỉ thị lý tưởng: • Là VK đường ruột của động vật máu nóng • Là VK đường ruột của động vật máu nóng • Có mặt khi trong mẫu hiện diện VSV gây bệnh nhưng • Có mặt khi trong mẫu hiện diện VSV gây bệnh nhưng

trong mẫu sạch thì không có mặt trong mẫu sạch thì không có mặt

• Có mật độ lớn hơn so với VSV gây bệnh • Có mật độ lớn hơn so với VSV gây bệnh • Có khả năng đề kháng tương đương với VSV gây bệnh • Có khả năng đề kháng tương đương với VSV gây bệnh • Không tăng số lượng trong môi trường • Không tăng số lượng trong môi trường • Phát hiện nhanh và dễ • Phát hiện nhanh và dễ • Không gây bệnh • Không gây bệnh

VSV CHỈ THỊ

Mục đích sử dụng của nguồn nước

Nước uống

Coliform tổng số

Nguồn nước ngọt cho các dịch vụ giải trí

Fecal coliform E. Coli Enterococci

Nguồn nước lợ cho các dịch vụ Nguồn nước lợ cho các dịch vụ giải trí giải trí

Fecal coliform Fecal coliform Coliform tổng số Coliform tổng số Enterococci Enterococci

Khu vực sinh trưởng của các loài ốc sò

Fecal coliform Coliform tổng số

Tưới tiêu trong nông nghiệp

Coliform tổng số (cho nước thải đã xử lý)

Nước thải sau khi khử trùng

Fecal coliform Coliform tổng số

VSV CHỈ THỊ

• Coliforms: tiêu chuẩn cho phép là 20 khuẩn lạc/1l nước sinh hoạt • E. coli: tiêu chuẩn cho phép là 0 khuẩn lạc/1l nước sinh hoạt

QCVN

VSV

Giá trị (MPN/100ml)

Tổng coliform Tổng coliform

3000-5000 3000-5000

14/2008/BTNMT 14/2008/BTNMT (nước thải) (nước thải)

E. Coli

KPH

09/2008/BTNMT (nước ngầm)

Tổng coliform

3

E. Coli

20-200

08/2008/BTNMT (nước mặt)

Coliform

2500-10000

Coliform

1000

10/2008/BTNMT (nước biển)

Nhóm vi khuẩn chỉ thị thường gặp

• Coliforms • Coliforms

 Tổng coliforms  Tổng coliforms  Coliforms phân  Coliforms phân  Escherichia coli  Escherichia coli

• Streptococci • Streptococci

 Streptococci phân  Streptococci phân  Enterococci  Enterococci

• Vi khuẩn kị khí sinh bào tử • Vi khuẩn kị khí sinh bào tử  Clostridium perfringens  Clostridium perfringens  Bifidobacteria  Bifidobacteria  Bacterriods  Bacterriods  Bacteriophage  Bacteriophage  Nấm men và VK kháng cồn kháng a xít  Nấm men và VK kháng cồn kháng a xít

3.2 TỔNG QUAN VSV CHỈ THỊ

3.2.1 Tổng số coliform 3.2.1 Tổng số coliform

Là : VK hiếu khí hay kị khí tùy tiện, G(-), không sinh bào tử, Là : VK hiếu khí hay kị khí tùy tiện, G(-), không sinh bào tử, hình que, lên men lactose và sinh khí trong vòng 48h, 35oC hình que, lên men lactose và sinh khí trong vòng 48h, 35oC

Gồm: E.coli, Enterobacter, Klebsiella và Citrobacter (trong phân Gồm: E.coli, Enterobacter, Klebsiella và Citrobacter (trong phân

người và gia súc) người và gia súc)

Là VK chỉ thị xác định chất lượng của nước Là VK chỉ thị xác định chất lượng của nước Phát hiện thông qua Phương pháp MPN (Most Probable Phát hiện thông qua Phương pháp MPN (Most Probable

Number) Number)

3.2 TỔNG QUAN VSV CHỈ THỊ

3.2.2 Coliforms phân 3.2.2 Coliforms phân

gồm: gồm:

Escherichia Escherichia

coli coli

và và

Gồm tất cả những coliform có thể lên men lactose ở Gồm tất cả những coliform có thể lên men lactose ở 44,5oC; 44,5oC; Klebsiella Klebsiella pneumoniae pneumoniae Chỉ thị hiện diện của phân của ĐV máu nóng Chỉ thị hiện diện của phân của ĐV máu nóng Phát hiện bằng phương pháp kiểm tra Coliform chịu Phát hiện bằng phương pháp kiểm tra Coliform chịu nhiệt nhiệt

3.2 TỔNG QUAN VSV CHỈ THỊ

3.2.3 Streptococcus phân 3.2.3 Streptococcus phân

Gồm: Streptococcus faecalis, S.bovis, S.equinus và S. Gồm: Streptococcus faecalis, S.bovis, S.equinus và S.

avium avium

Trú ẩn trong đường tiêu hóa của người và ĐV máu nóng Trú ẩn trong đường tiêu hóa của người và ĐV máu nóng Chỉ thị dùng để phát hiện sự nhiễm phân trong nước Chỉ thị dùng để phát hiện sự nhiễm phân trong nước Tỷ số coliform phân/ streptococci phân (TC/FS) chỉ thị cho Tỷ số coliform phân/ streptococci phân (TC/FS) chỉ thị cho

nguồn gốc của ô nhiễm nước bề mặt nguồn gốc của ô nhiễm nước bề mặt

- Tỷ số > 4 nhiễm bẩn có nguồn gốc con người - Tỷ số > 4 nhiễm bẩn có nguồn gốc con người - Tỷ số < 0,7 chỉ thị cho ô nhiễm từ súc vật - Tỷ số < 0,7 chỉ thị cho ô nhiễm từ súc vật

3.2 TỔNG QUAN VSV CHỈ THỊ

3.2.4 Vi khuẩn kị khí 3.2.4 Vi khuẩn kị khí - Clostridium perfringens: G(+), sinh bào tử, hình que tạo bào - Clostridium perfringens: G(+), sinh bào tử, hình que tạo bào tử rất đề kháng với môi trường bên ngoài và chất khử trùng tử rất đề kháng với môi trường bên ngoài và chất khử trùng (không dùng làm chất chỉ thị) (không dùng làm chất chỉ thị)

- Difidobacteria: không sinh bào tử, G+, chỉ thị ô nhiễm phân (B. - Difidobacteria: không sinh bào tử, G+, chỉ thị ô nhiễm phân (B.

bifidum, B. adolescentis, B. infantis) bifidum, B. adolescentis, B. infantis)

- Bacterroides: xuất hiện ở đường tiêu hóa ở nồng độ 1010 tế - Bacterroides: xuất hiện ở đường tiêu hóa ở nồng độ 1010 tế bào/1 gram phân. VD: B. fragilis (gây nhiễm trùng cơ hội). bào/1 gram phân. VD: B. fragilis (gây nhiễm trùng cơ hội). Thử nghiệm kháng thể huỳnh quang để phát hiện Thử nghiệm kháng thể huỳnh quang để phát hiện Bacterroides Bacterroides

3.2 TỔNG QUAN VSV CHỈ THỊ

3.2.5 Bacteriophage 3.2.5 Bacteriophage

- Bacteriophage tương tự virut đường ruột nhưng chúng - Bacteriophage tương tự virut đường ruột nhưng chúng dễ dàng được phát hiện trong mẫu môi trường và được dễ dàng được phát hiện trong mẫu môi trường và được tìm thấy với số lượng cao hơn virus đường ruột tìm thấy với số lượng cao hơn virus đường ruột - Bacteriophage là chỉ thị của Bacteriods trong mẫu có - Bacteriophage là chỉ thị của Bacteriods trong mẫu có nhiễm phân. Tuy nhiên, cũng mới chỉ là đề nghị nhiễm phân. Tuy nhiên, cũng mới chỉ là đề nghị - Ứng dụng Bacteriophage trong phát hiện nhanh VSV chỉ - Ứng dụng Bacteriophage trong phát hiện nhanh VSV chỉ thị là hướng nghiên cứu tương lai khi kỹ thuật phát triển thị là hướng nghiên cứu tương lai khi kỹ thuật phát triển - Chúng cũng chỉ thị cho việc đánh giá chất lượng nước - Chúng cũng chỉ thị cho việc đánh giá chất lượng nước

3.2 TỔNG QUAN VSV CHỈ THỊ

3.2.6 Nấm men và VSV kháng acid 3.2.6 Nấm men và VSV kháng acid

Một số nhà nghiên cứu đề nghị dùng nấm men và Một số nhà nghiên cứu đề nghị dùng nấm men và mycobacteria kháng acid là chỉ thị cho hiệu quả khử mycobacteria kháng acid là chỉ thị cho hiệu quả khử trùng trùng Mycobacterum fortuitum đề kháng tốt với Chlor tự Mycobacterum fortuitum đề kháng tốt với Chlor tự do và ozone hơn E.coli hay poliovirus type 1 do và ozone hơn E.coli hay poliovirus type 1

3.2 TỔNG QUAN VSV CHỈ THỊ

3.2.7 ĐẾM VI SINH DỊ DƯỠNG 3.2.7 ĐẾM VI SINH DỊ DƯỠNG

Flavobacterium, Flavobacterium,

Aeromonas, Aeromonas,

Trong nước uống, số lượng VK dị dưỡng : 1CFU – 104 Trong nước uống, số lượng VK dị dưỡng : 1CFU – 104

- Đếm vi sinh dị dưỡng – HPC (Heterotrophic Plate Count) là đếm - Đếm vi sinh dị dưỡng – HPC (Heterotrophic Plate Count) là đếm tổng số vi khuẩn yếm khí và hiếu khí tùy tiện mà chúng thu C và tổng số vi khuẩn yếm khí và hiếu khí tùy tiện mà chúng thu C và năng lượng từ những hchc. Số khuẩn lạc đếm được phụ thuộc vào năng lượng từ những hchc. Số khuẩn lạc đếm được phụ thuộc vào thành phần của môi trường, thời gian ủ, nhiệt độ ủ thành phần của môi trường, thời gian ủ, nhiệt độ ủ - Nhóm này gồm những VK (G-) thuộc các chi: - Nhóm này gồm những VK (G-) thuộc các chi: Klebisella, Klebisella, Pseudomonas, Pseudomonas, Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Acinebacter.... Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Acinebacter.... - - CFU/ml CFU/ml Chúng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố: nhiệt độ, [Chlor dư], [chất hữu Chúng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố: nhiệt độ, [Chlor dư], [chất hữu cơ] cơ]

3.2 TỔNG QUAN VSV CHỈ THỊ

3.2.8 CHỈ THỊ HÓA HỌC CỦA CHẤT LƯỢNG NƯỚC 3.2.8 CHỈ THỊ HÓA HỌC CỦA CHẤT LƯỢNG NƯỚC

- Là chất sterol phân gồm: coprostanol, coprosterol, - Là chất sterol phân gồm: coprostanol, coprosterol, cholesterol và coprostanone cholesterol và coprostanone - Sterol phân có thể thoái hóa sau quá trình xử lý nước - Sterol phân có thể thoái hóa sau quá trình xử lý nước và không bị ảnh hưởng bởi chlor và không bị ảnh hưởng bởi chlor

a. Chlor dư tự do: là chỉ thị tốt của chất lượng nước uống a. Chlor dư tự do: là chỉ thị tốt của chất lượng nước uống b. Nồng độ nội độc tố: b. Nồng độ nội độc tố:

Là những lypopolysaccharides tồn tại trong màng ngoài Là những lypopolysaccharides tồn tại trong màng ngoài của VK G- của VK G- Được đo lường bằng thử nghiệm Limulus amid Lysat Được đo lường bằng thử nghiệm Limulus amid Lysat (LAL) (LAL)

3.3 PHÁT HIỆN NHỮNG VSV CHỈ THỊ

3.3.1 Phát hiện coliform phân và tổng coliform 3.3.1 Phát hiện coliform phân và tổng coliform

Được phát hiện bằng phương pháp thống kê (Most Probable Được phát hiện bằng phương pháp thống kê (Most Probable Number - MPN) hay bằng phương pháp màng lọc Number - MPN) hay bằng phương pháp màng lọc

3.3.2 Phát hiện nhanh coliform 3.3.2 Phát hiện nhanh coliform

Phương pháp phản ứng chuỗi polymerase/probe-gen Phương pháp phản ứng chuỗi polymerase/probe-gen

Phân tích enzyme Phân tích enzyme a. a. b. Kháng thể đơn dòng b. Kháng thể đơn dòng c. c. 3.3.3 Đếm đĩa dị dưỡng 3.3.3 Đếm đĩa dị dưỡng

3.3.4 Bacteriophage 3.3.4 Bacteriophage – Cô đặc phage – Cô đặc phage – Khử nhiễm cho dung dịch cô đặc – Khử nhiễm cho dung dịch cô đặc – Phân tích phage – Phân tích phage

Streptococcus và Enterococcus

• Streptococcus phân • Streptococcus phân (chuỗi khuẩn phân) (chuỗi khuẩn phân) – S. faecalis – S. faecalis – S. faecium – S. faecium – S. avium – S. avium – S. bovis – S. bovis – S. equinus – S. equinus – S. gallinarum – S. gallinarum

• Enterococcus • Enterococcus (cầu khuẩn đường ruột) (cầu khuẩn đường ruột) • Những loại sau có thể • Những loại sau có thể sống trong môi trường sống trong môi trường chứa 6.5% muối chứa 6.5% muối – S. faecalis – S. faecalis – S. faecium – S. faecium – S. avium – S. avium – S. gallinarum – S. gallinarum

Phân tích Enzyme

• Dựa vào sự có mặt của enzym trong quá trình nuôi • Dựa vào sự có mặt của enzym trong quá trình nuôi

cấy để xác định loại VK có mặt trong mẫu cấy để xác định loại VK có mặt trong mẫu

• Vi khuẩn thuộc nhóm coliform tổng cộng có enzyme • Vi khuẩn thuộc nhóm coliform tổng cộng có enzyme

• E. coli có enzyme • E. coli có enzyme

– β-D-galactosidase là enzym thủy phân đường – β-D-galactosidase là enzym thủy phân đường – ortho-nitrophenyl- β-D-galactopyranoside (ONPG) – ortho-nitrophenyl- β-D-galactopyranoside (ONPG)

– β-glucuronidase là enzym thủy phân – β-glucuronidase là enzym thủy phân – 4-methylumbelliferyl-β-glucuronide (MUG) – 4-methylumbelliferyl-β-glucuronide (MUG)

Kháng thể đơn dòng (monoclonal antibody)

• Các kháng thể đơn dòng chỉ nhận biết một • Các kháng thể đơn dòng chỉ nhận biết một epitope trên một kháng nguyên cho sẵn. epitope trên một kháng nguyên cho sẵn. • Các kháng thể đơn dòng cùng một dòng • Các kháng thể đơn dòng cùng một dòng thì giống hệt nhau và được sản xuất bởi thì giống hệt nhau và được sản xuất bởi cùng một dòng tương bào. cùng một dòng tương bào.

Kháng thể huỳnh quang

• Kháng thể huỳnh quang • Kháng thể huỳnh quang

– Trong đó kháng nguyên trong phần mô có vị trí – Trong đó kháng nguyên trong phần mô có vị trí tương đồng kháng thể có gắn nhãn với thuốc tương đồng kháng thể có gắn nhãn với thuốc nhuộm huỳnh quang nhuộm huỳnh quang

– Hoặc xử lý các kháng nguyên với kháng thể không – Hoặc xử lý các kháng nguyên với kháng thể không

có nhãn theo sau là một lớp thứ hai của có nhãn theo sau là một lớp thứ hai của antiglobulin có gắn nhãn với thuốc nhuộm huỳnh antiglobulin có gắn nhãn với thuốc nhuộm huỳnh quang quang

PCR (Polymerase Chain Reaction) Phản ứng chuỗi tổng hợp- Phản ứng khuyếch đại gen

• Có đoạn mồi • Có đoạn mồi • Quy trình có khoảng • Quy trình có khoảng

vài chục vòng: vài chục vòng: – Tăng nhiệt độ để – Tăng nhiệt độ để

tách AND tách AND

– Hạ nhiệt độ để gắn – Hạ nhiệt độ để gắn

mồi mồi – Kéo dài – Kéo dài

• Sác ký gel agarose • Sác ký gel agarose • So sánh với chuẩn • So sánh với chuẩn

CHƯƠNG 4: KHỬ TRÙNG NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI

4.1 TỔNG QUAN 4.1 TỔNG QUAN

Khử trùng là quá trình loại bỏ những vi sinh gây bệnh Khử trùng là quá trình loại bỏ những vi sinh gây bệnh

CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG: CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG: - Phá hủy thành tế bào - Phá hủy thành tế bào - Thay đổi khả năng thẩm thấu của tế bào - Thay đổi khả năng thẩm thấu của tế bào - Thay đổi hệ keo tự nhiên của tế bào - Thay đổi hệ keo tự nhiên của tế bào - Tác động đến DNA - Tác động đến DNA - Tác động đến nhóm xúc tác hoạt động của enzyme - Tác động đến nhóm xúc tác hoạt động của enzyme

TỔNG QUAN

• Khử trùng nước là loại khỏi nước các loại VSV • Khử trùng nước là loại khỏi nước các loại VSV có khả năng gây bệnh cho người và súc vật có khả năng gây bệnh cho người và súc vật

• Các loài VSV gây bệnh: virut, vi khuẩn, ĐVNS, • Các loài VSV gây bệnh: virut, vi khuẩn, ĐVNS,

tảo, nấm tảo, nấm

lỵ, lỵ,

• Ngăn chặn nguy cơ gây 1 số bệnh: tả, • Ngăn chặn nguy cơ gây 1 số bệnh: tả,

thương hàn thương hàn

4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng

4.2.1 Loại hóa chất khử trùng 4.2.1 Loại hóa chất khử trùng Một số hóa chất được sử dụng: Một số hóa chất được sử dụng: - Ozone - Ozone - Dioxide chlor - Dioxide chlor - Chlor - Chlor - … - …

4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng

4.2.2 Loại VSV 4.2.2 Loại VSV

- Những VSV gây bệnh có sức đề kháng thay đổi rất nhiều để - Những VSV gây bệnh có sức đề kháng thay đổi rất nhiều để chống lại chất khử trùng chống lại chất khử trùng - Đa phần VK sinh bào tử có sức đề kháng với chất khử trùng - Đa phần VK sinh bào tử có sức đề kháng với chất khử trùng tốt hơn VK sinh dưỡng tốt hơn VK sinh dưỡng - Sức đề kháng khác nhau với chất khử trùng của những vi - Sức đề kháng khác nhau với chất khử trùng của những vi khuẩn dinh dưỡng khác nhau khuẩn dinh dưỡng khác nhau

Vd: sức đề kháng với khử trùng thay đổi theo thứ tự sau: Vd: sức đề kháng với khử trùng thay đổi theo thứ tự sau: VK sinh dưỡng < VK đường ruột < VK sinh bào tử < nang VK sinh dưỡng < VK đường ruột < VK sinh bào tử < nang

protozoa protozoa

4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng

4.2.3 Nồng độ khử trùng và thời gian tiếp xúc 4.2.3 Nồng độ khử trùng và thời gian tiếp xúc

Mức độ bất hoạt vi sinh gây bệnh với chất khử trùng Mức độ bất hoạt vi sinh gây bệnh với chất khử trùng tăng với thời gian và theo lý tưởng tuân theo động tăng với thời gian và theo lý tưởng tuân theo động học bậc 1 học bậc 1

Nt /No = e-kt Nt /No = e-kt

No : số lượng vi sinh ở thời điểm ban đầu No : số lượng vi sinh ở thời điểm ban đầu Nt : số lượng vi sinh ở thời điểm t Nt : số lượng vi sinh ở thời điểm t k: hằng số phân hủy k: hằng số phân hủy t : thời gian t : thời gian

4.2.3 Nồng độ khử trùng và thời gian tiếp xúc 4.2.3 Nồng độ khử trùng và thời gian tiếp xúc

- Việc bất hoạt VSV gây bệnh với chất khử khuẩn tăng với thời - Việc bất hoạt VSV gây bệnh với chất khử khuẩn tăng với thời gian tiếp xúc và nồng độ chất khử khuẩn gian tiếp xúc và nồng độ chất khử khuẩn - Mối quan hệ giữa C và T tuân theo luật Watson: - Mối quan hệ giữa C và T tuân theo luật Watson:

K = Cn t K = Cn t

Trong đó: K: hằng số tiếp xúc Trong đó: K: hằng số tiếp xúc

C: nồng độ chất khử trùng C: nồng độ chất khử trùng t: thời gian cần thiết để diệt đến 1 giới hạn nhất định t: thời gian cần thiết để diệt đến 1 giới hạn nhất định n: hệ số pha loãng n: hệ số pha loãng

4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng

4.2.4 Tác động của pH 4.2.4 Tác động của pH Trong quá trình khử trùng bằng Chlor, yếu tố pH kiểm Trong quá trình khử trùng bằng Chlor, yếu tố pH kiểm soát lượng HOCl và OCl- trong dung dịch soát lượng HOCl và OCl- trong dung dịch

Đối với khử trùng E. coli HOCl hiệu quả hơn OCl- 80 lần Đối với khử trùng E. coli HOCl hiệu quả hơn OCl- 80 lần

Sự bất hoạt vi khuẩn, virus và nang protozoa bởi Sự bất hoạt vi khuẩn, virus và nang protozoa bởi dioxide chlor có hiệu quả hơn ở pH cao dioxide chlor có hiệu quả hơn ở pH cao

4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng

4.2.5 Nhiệt độ Hiệu quả bất hoạt VSV và kí sinh trùng gia tăng khi nhiệt độ gia tăng

4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng

4.2.6 Cạnh tranh hóa học và vật lý đối với 4.2.6 Cạnh tranh hóa học và vật lý đối với việc khử trùng việc khử trùng - Những hợp chất cạnh tranh với tác dụng khử - Những hợp chất cạnh tranh với tác dụng khử trùng: hợp chất chứa N vô cơ và hữu cơ, Fe, trùng: hợp chất chứa N vô cơ và hữu cơ, Fe, Mn, H2S Mn, H2S - Độ đục (chất vô cơ, hữu cơ lơ lửng) - Độ đục (chất vô cơ, hữu cơ lơ lửng)

4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng

4.2.7 Tác dụng bảo vệ của những động vật không 4.2.7 Tác dụng bảo vệ của những động vật không

xương sống xương sống Trong hệ thống phân phối nước, giun tròn có thể Trong hệ thống phân phối nước, giun tròn có thể nuốt virus và VK gây bệnh  bảo vệ các giống VSV nuốt virus và VK gây bệnh  bảo vệ các giống VSV khỏi tác động của chlor khỏi tác động của chlor

VK gây bệnh đường ruột bảo vệ khỏi tác động của VK gây bệnh đường ruột bảo vệ khỏi tác động của chlor khi được protozoa nuốt vào chlor khi được protozoa nuốt vào

4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khử trùng

4.2.8 Những yếu tố khác 4.2.8 Những yếu tố khác

- Một số nghiên cứu cho thấy VK chỉ thị và gây bệnh - Một số nghiên cứu cho thấy VK chỉ thị và gây bệnh được nuôi cất trong ptn nhạy cảm hơn loại mọc được nuôi cất trong ptn nhạy cảm hơn loại mọc trong mt nước tự nhiên trong mt nước tự nhiên

Vd: Flavobacterium sp Vd: Flavobacterium sp

- Klebsiella pneumoniae đề kháng với chloramine - Klebsiella pneumoniae đề kháng với chloramine hơn khi mọc trong môi trường thiểu dưỡng hơn khi mọc trong môi trường thiểu dưỡng

TIÊU CHUẨN LỰA CHỌN CHẤT KHỬ TRÙNG

• Khử mùi • Khử mùi • Dễ tìm trên thị trường, giá thành thấp • Dễ tìm trên thị trường, giá thành thấp • Dễ dàng sử dụng và không gây nguy hiểm cho • Dễ dàng sử dụng và không gây nguy hiểm cho

người vận hành người vận hành

• Dễ dàng đo và xác định nồng độ • Dễ dàng đo và xác định nồng độ

CHỈ TIÊU VI SINH THEO QCVN

• Nước cấp theo TCVN 5502:2003 • Nước cấp theo TCVN 5502:2003 - E.coli và coliform chịu nhiệt không tồn tại - E.coli và coliform chịu nhiệt không tồn tại - Coliform tổng < 2,2 MPN/100ml - Coliform tổng < 2,2 MPN/100ml • Nước thải theo QCVN 14:2008/BTNMT • Nước thải theo QCVN 14:2008/BTNMT <3000 MPN/ 100ml (loại A) <3000 MPN/ 100ml (loại A) < 5000 MPN/100ml (loại B) < 5000 MPN/100ml (loại B)

NHỮNG YẾU TỐ KHÁC

• Yếu tố dinh dưỡng • Yếu tố dinh dưỡng • Khả năng đề kháng của VSV • Khả năng đề kháng của VSV • Sinh lý VSV • Sinh lý VSV • Môi trường thay đổi • Môi trường thay đổi • Tế bàoVK, hạt virus, nang protozoa kết cụm • Tế bàoVK, hạt virus, nang protozoa kết cụm

TIÊU CHUẨN LỰA CHỌN CHẤT KHỬ TRÙNG

• Độc với VSV ở nồng độ thấp, không độc đối với • Độc với VSV ở nồng độ thấp, không độc đối với

người và súc vật người và súc vật

• Phải hòa tan trong nước tạo thành dung dịch đồng • Phải hòa tan trong nước tạo thành dung dịch đồng nhất, ổn định và có thể duy trì một nồng độ dư nào nhất, ổn định và có thể duy trì một nồng độ dư nào đótrong một thời gian dài đótrong một thời gian dài

• Có hiệu quả với nước ở nhiệt độ thường • Có hiệu quả với nước ở nhiệt độ thường • Không có tác dụng với chất hữu cơ • Không có tác dụng với chất hữu cơ

PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG

Sử dụng các chất oxy hóa mạnh Sử dụng các chất oxy hóa mạnh

• PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ: • PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ: - Nhiệt - Nhiệt - UV - UV - Áp suất - Áp suất - Kết hợp - Kết hợp • PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC: • PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC: - - - Chlor hóa và các hợp chất - Chlor hóa và các hợp chất - Ozone - Ozone - Kim loại - Kim loại

LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG

• Hiệu quả khử trùng • Hiệu quả khử trùng • Lượng tồn dư của tác nhân khử trùng và VSV • Lượng tồn dư của tác nhân khử trùng và VSV • An toàn cho người vận hành • An toàn cho người vận hành • Các sản phẩm tạo thành trong quá trình khử • Các sản phẩm tạo thành trong quá trình khử

trùng trùng

4.3

KHỬ TRÙNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC KHỬ TRÙNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

- Chlor và các hợp chất của chlor - Chlor và các hợp chất của chlor - ozone - ozone

LOẠI CHẤT KHỬ TRÙNG

• Ảnh hưởng đến hiệu quả khử trùng • Ảnh hưởng đến hiệu quả khử trùng

• Một số chất khử trùng ozone, dioxide chlor (ClO2) có • Một số chất khử trùng ozone, dioxide chlor (ClO2) có

tính oxy hóa mạnh hơn loại khác như chlor.. tính oxy hóa mạnh hơn loại khác như chlor..

• Theo White (1972): xắp xếp khả năng khử trùng của • Theo White (1972): xắp xếp khả năng khử trùng của

các chất: các chất:

Ozone> chlorine dioxide ClO2 > hypochlorous acid HOCl Ozone> chlorine dioxide ClO2 > hypochlorous acid HOCl > hypochlorite ion (ClO-) > dichloramine NHCl2 > > hypochlorite ion (ClO-) > dichloramine NHCl2 > monochloramine NH2Cl monochloramine NH2Cl

Hiệu quả khử trùng của các phương pháp

PHƯƠNG PHÁP

HiỆU QUẢ (%)

Lọc thô

0-5

Lọc tinh

10-20

Bể lắng cát

10-25

Bể lắng sơ hoặc thứ cấp cơ học Bể lắng sơ hoặc thứ cấp cơ học

25-75 25-75

40-80

Bể lắng sơ hoặc thứ cấp có thêm hóa chất trợ lắng

Bể lắng sinh học nhỏ giọt

90-95

Bể bùn hoạt tính

90-98

Chlorine hóa nước thải sau xử lý

98-99

CHLOR VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA CHLOR

TRONG KHỬ KHUẨN

KHỬ TRÙNG BẰNG CHLOR

• Rẻ tiền • Rẻ tiền • Sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải đô thị • Sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải đô thị • Khi hiểu và vận hành đúng là quá trình an toàn, • Khi hiểu và vận hành đúng là quá trình an toàn,

thực tế và hiệu quả thực tế và hiệu quả

• Khử trùng bể chứa và đường ống • Khử trùng bể chứa và đường ống • Ngăn quá trình ăn mòn do H2S • Ngăn quá trình ăn mòn do H2S • Khử mùi, vị, tảo và váng nhớt (quần thể VSV sống • Khử mùi, vị, tảo và váng nhớt (quần thể VSV sống

bám) bám)

• Loại dầu mỡ • Loại dầu mỡ

CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA CHLOR

• Tác động lên cấu trúc màng, dẫn đến hủy hoại • Tác động lên cấu trúc màng, dẫn đến hủy hoại

tính thấm của tế bào tính thấm của tế bào

• Tác động đến AND phân tử mang thông tin di • Tác động đến AND phân tử mang thông tin di

truyền truyền

• Tác động đến nhóm hoạt động xúc tác của • Tác động đến nhóm hoạt động xúc tác của

enzyme enzyme

Hóa học của Chlor

• Khí Chlor trong nước thủy phân theo pt: • Khí Chlor trong nước thủy phân theo pt: Cl2 + H2O <-> HOCl + H+ + Cl- Cl2 + H2O <-> HOCl + H+ + Cl- Acid hypochlorous phân ly trong nước: Acid hypochlorous phân ly trong nước: HOCl <-> H+ + OCl- HOCl <-> H+ + OCl- HOCl kết hợp với ammonian và hc N hữu cơ tạo HOCl kết hợp với ammonian và hc N hữu cơ tạo

chloramin chloramin

pH

%HOCl

%OCl-

8,5

10

90

8

21

79

7,5

48

52

7

72

28

6,5

90

10

6

96

4

5 5

100 100

0 0

Tác dụng khử trùng của HOCl > OCl- : 40 – 80 lần

Khả năng khử trùng của Chlor Cl2 phụ thuộc hàm lượng HOCl

Nồng độ HOCl phụ thuộc nồng độ iob H+ trong nước hay phụ thuộc pH

• Trong 3 hợp chất chlor (HOCl, OCl- và NH2 ): • Trong 3 hợp chất chlor (HOCl, OCl- và NH2 ):

HOCl có hiệu quả nhất trong việc bất hoạt VSV HOCl có hiệu quả nhất trong việc bất hoạt VSV trong nước và nước thải trong nước và nước thải

• Trong mt thường có những chất cạnh tranh • Trong mt thường có những chất cạnh tranh nên nồng độ chlor cung cấp thường cao hơn nên nồng độ chlor cung cấp thường cao hơn (20-40ppm) để giảm lượng virus (20-40ppm) để giảm lượng virus

HÓA HỌC CỦA CHLOR

• Dạng khí Cl2 màu vàng nhạt, mùi khó chịu, rất • Dạng khí Cl2 màu vàng nhạt, mùi khó chịu, rất

độ độ

• Nhiệt độ 15o C: Cl2 hóa lỏng dưới áp lực • Nhiệt độ 15o C: Cl2 hóa lỏng dưới áp lực

5,57atm 5,57atm

• Gây tổn thương mắt, đường hô hấp • Gây tổn thương mắt, đường hô hấp • Hòa tan trong nước, khử trùng nước có chứa • Hòa tan trong nước, khử trùng nước có chứa

phenol và hàm lượng chất hữu cơ cao phenol và hàm lượng chất hữu cơ cao

HÓA HỌC CỦA CHLOR

• Khi sử dụng Chlorua vôi, phản ứng diễn ra như sau • Khi sử dụng Chlorua vôi, phản ứng diễn ra như sau Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2 HOCl Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2 HOCl 2HOCl = 2H+ + 2OCl- 2HOCl = 2H+ + 2OCl- • Sodium hypochlorite (Javen) • Sodium hypochlorite (Javen) NaOCl = Na+ + OCl- NaOCl = Na+ + OCl- OCl- + H+ = HOCl OCl- + H+ = HOCl • Khi cho Chlor và trong nước ngoài việc diệt VSV, nó còn khử các • Khi cho Chlor và trong nước ngoài việc diệt VSV, nó còn khử các

Dạng Chloramine

chất hòa tan và NH3 chất hòa tan và NH3 HOCl + NH3 = NH2Cl + H2O HOCl + NH3 = NH2Cl + H2O HOCl + NH2Cl = NHCl2 + H2O HOCl + NH2Cl = NHCl2 + H2O HOCl + NHCl = NCl3 + H2O HOCl + NHCl = NCl3 + H2O Monochloramine < dichloramine: 3 – 5 lần Monochloramine < dichloramine: 3 – 5 lần Dicloramine < HOCl : 20 – 25 lần Dicloramine < HOCl : 20 – 25 lần

SỰ TẠO THÀNH CÁC DẠNG CHLORAMINE PHỤ THUỘC pH CỦA NƯỚC

• pH = 7 – 8 tạo monochloramine • pH = 7 – 8 tạo monochloramine • pH = 4,5 – 8,5 tạo monochloramine và • pH = 4,5 – 8,5 tạo monochloramine và

dichloramine dichloramine

• pH < 4,5 tạo nitrogen trichloride (mùi hăng) • pH < 4,5 tạo nitrogen trichloride (mùi hăng)

• Tổn thương tế bào do chlor • Tổn thương tế bào do chlor

Tác nhân hóa (chlor, kl nặng ở liều thấp hơn gây chết), lý có Tác nhân hóa (chlor, kl nặng ở liều thấp hơn gây chết), lý có thể gây ra tổn thương tế bào VK, làm giảm nhỏ kích thước, thể gây ra tổn thương tế bào VK, làm giảm nhỏ kích thước, tổn thương rào chắn tế bào, thay đổi sinh lý tế bào… tổn thương rào chắn tế bào, thay đổi sinh lý tế bào…

Tế bào VK bị tổn thương do chlor vẫn còn giữ khả năng sản Tế bào VK bị tổn thương do chlor vẫn còn giữ khả năng sản sinh độc tố và có khả năng hồi phục trong ruột non của động sinh độc tố và có khả năng hồi phục trong ruột non của động vật, giữ lại khả năng sinh bệnh vật, giữ lại khả năng sinh bệnh

Khả năng khử trùng của chlor tự do

• Khả năng khử trùng của chlor tự do có thể • Khả năng khử trùng của chlor tự do có thể

tăng cường bằng: tăng cường bằng:

- KCl, NaCl, CsCl - KCl, NaCl, CsCl - KL nặng - KL nặng

ĐỘC TÍNH CỦA CHLORAMINE

• Khả năng đề kháng với Chloramine • Khả năng đề kháng với Chloramine Nang protozoa > virus > vi khuẩn sinh dưỡng Nang protozoa > virus > vi khuẩn sinh dưỡng

• Khí Chlor dư và các hợp chất Chlor hóa có khả • Khí Chlor dư và các hợp chất Chlor hóa có khả

năng sinh ung thư năng sinh ung thư

• Sử dụng chlor trong khử khuẩn cần lưu ý đến • Sử dụng chlor trong khử khuẩn cần lưu ý đến mùi khó chịu do Chlor dư tạo thành các độc tố mùi khó chịu do Chlor dư tạo thành các độc tố dichloramine và trochloramine dichloramine và trochloramine

• Chloramine có tính độc với cá và động vật • Chloramine có tính độc với cá và động vật

không xương sống không xương sống

SỬ DỤNG DIOXIDE CHLOR TRONG KHỬ KHUẨN

HÓA HỌC CỦA DIOXIDE CHLOR (ClO2 )

• Không tạo thành trihalomethane • Không tạo thành trihalomethane • Không tạo thành chloramine • Không tạo thành chloramine • Không thể dự trữ ở dạng nén trong những • Không thể dự trữ ở dạng nén trong những

bình chứa, dioxide chlor phải được sản xuất bình chứa, dioxide chlor phải được sản xuất tại chỗ tại chỗ

2 NaClO2 + Cl2 -> 2ClO2 + NaCl 2 NaClO2 + Cl2 -> 2ClO2 + NaCl ClO2 + OH- -> ClO2 ClO2 + OH- -> ClO2

- + ClO3 - + ClO3

- + H2O - + H2O

TÁC DỤNG CỦA DIOXIDE CHLOR (ClO2 )

• Khả năng khử khuẩn tăng khi pH tăng (4,5 – 9) • Khả năng khử khuẩn tăng khi pH tăng (4,5 – 9) • Khả năng khử khuẩn của ClO2 > Chorine • Khả năng khử khuẩn của ClO2 > Chorine • Hàm lượng yêu cầu khử trùng: 0,2mg/l trong 15 • Hàm lượng yêu cầu khử trùng: 0,2mg/l trong 15

phút phút

• Khử trùng nước chứa phenol, hàm lượng CHC cao • Khử trùng nước chứa phenol, hàm lượng CHC cao • Có khả năng khử khuẩn đối với nang protozoa, vi • Có khả năng khử khuẩn đối với nang protozoa, vi

khuẩn, virus khuẩn, virus

• Bacteriophage bị bất hoạt nhiều hơn ở pH = 9 • Bacteriophage bị bất hoạt nhiều hơn ở pH = 9

ĐỘC TÍNH CỦA DIOXIDE CHLOR (ClO2 )

• Cản trở chức năng tuyến giáp • Cản trở chức năng tuyến giáp • Tạo huyết thanh cao đối với súc vật ăn ít canxi • Tạo huyết thanh cao đối với súc vật ăn ít canxi

và nhiều lipid và nhiều lipid

- phá hủy tế bào - phá hủy tế bào

• Hai sản phẩm phụ ClO2 • Hai sản phẩm phụ ClO2

- , ClO3 - , ClO3

hồng cầu hồng cầu

LiỀU LƯỢNG CỦA CHLORINE

• Xử lý nước cấp • Xử lý nước cấp - Nước ngầm: 0,7 – 1 mg/l - Nước ngầm: 0,7 – 1 mg/l - Nước mặt: 2 – 3 mg/l - Nước mặt: 2 – 3 mg/l - Xử lý nước nhiễm bẩn nặng, màu, mùi: 10 mg/l - Xử lý nước nhiễm bẩn nặng, màu, mùi: 10 mg/l • Xử lý nước thải • Xử lý nước thải - Sau xử lý cơ học: 10 g/m3 - Sau xử lý cơ học: 10 g/m3 - Sau xử lý sinh học hoàn toàn: 3 g/m3 - Sau xử lý sinh học hoàn toàn: 3 g/m3 - Sau xử lý sinh học không hoàn toàn: 5 g/m3 - Sau xử lý sinh học không hoàn toàn: 5 g/m3

KiỂM TRA CHLOR DƯ TRONG NƯỚC

• Ngăn cản sự nhiễm bẩn lại của nước trong hệ • Ngăn cản sự nhiễm bẩn lại của nước trong hệ

thống phân phối nước thống phân phối nước

• Nồng độ chlor dư trong nước 0,2 – 0,3 mg/l • Nồng độ chlor dư trong nước 0,2 – 0,3 mg/l

SỬ DỤNG OZONE TRONG KHỬ KHUẨN

HÓA HỌC CỦA OZONE

• Ozone tạo ra những góc tự do bất hoạt VSV, ảnh hưởng tính thấm, hoạt động enzyme và AND của tế bào

HÓA HỌC CỦA OZONE

• Khí độc, hơi xanh, có mùi cay • Khí độc, hơi xanh, có mùi cay • Có tính oxy hóa mạnh hơn chlorine • Có tính oxy hóa mạnh hơn chlorine • Khử trùng, khử màu, mùi vị • Khử trùng, khử màu, mùi vị • Không ổn định, mất trong vài phút • Không ổn định, mất trong vài phút • Không hình thành lượng dư • Không hình thành lượng dư • Nồng độ gây hại sức khỏe; 0,25mg/l • Nồng độ gây hại sức khỏe; 0,25mg/l • Cực độc ở nồng độ: 1mg/l • Cực độc ở nồng độ: 1mg/l

• ƯU ĐIỂM • ƯU ĐIỂM - Không tạo sản phẩm phụ độc hại - Không tạo sản phẩm phụ độc hại - Không tạo thành mùi và màu - Không tạo thành mùi và màu - Không tồn dư trong nước - Không tồn dư trong nước - Tăng vận tốc lắng của hạt lơ lửng - Tăng vận tốc lắng của hạt lơ lửng - Tăng DO, giảm nhu cầu oxy, giảm chất hữu cơ - Tăng DO, giảm nhu cầu oxy, giảm chất hữu cơ • NHƯỢC ĐIỂM • NHƯỢC ĐIỂM - Phải đạt đến nồng độ ngưỡng để tạo điều kiện khử trùng - Phải đạt đến nồng độ ngưỡng để tạo điều kiện khử trùng - Không hiệu quả với lưu lượng lớn (quá trình hòa tan khó) - Không hiệu quả với lưu lượng lớn (quá trình hòa tan khó) - Các chất hữu cơ có thể ảnh hưởng đến quá trình - Các chất hữu cơ có thể ảnh hưởng đến quá trình - Giá thành cao và tốn năng lượng - Giá thành cao và tốn năng lượng

THIẾT BỊ PHÁT OZONE

• Tạo thành bằng cách cho luồng không khí khô đi • Tạo thành bằng cách cho luồng không khí khô đi ngang qua những điện cực được tách rời bởi 1 khe ngang qua những điện cực được tách rời bởi 1 khe không khí và chất điện môi, và đưa vào dòng điện không khí và chất điện môi, và đưa vào dòng điện xoay chiều với điện thế thay đổi từ 8000 – 20000V xoay chiều với điện thế thay đổi từ 8000 – 20000V

• Liều lượng: • Liều lượng: - Nước ngầm: 0,75 – 1 mg/l - Nước ngầm: 0,75 – 1 mg/l - Nước mặt: 1 – 3 mg/l - Nước mặt: 1 – 3 mg/l - Nước thải: 5 – 15 mg/l - Nước thải: 5 – 15 mg/l • Thời gian tiếp xúc: 5phút • Thời gian tiếp xúc: 5phút

Khử trùng bằng ozone

Thiết bị lọc sạch khí

Nước đã xử lý Nước đã xử lý cấp II cấp II

BỂ XỤC KHÍ BỂ XỤC KHÍ

Nước thải vào hệ thống công cộng

MÁY TẠO OZONE

Không khí

KHỬ TRÙNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ KHỬ TRÙNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ

Tia cực tím (UV) Tia cực tím (UV) Nhiệt độ Nhiệt độ

TIA CỰC TÍM UV

• Tia UV tồn tại trong ánh sáng tự nhiên • Tia UV tồn tại trong ánh sáng tự nhiên • Bước sóng 100 – 400 nm : miền nằm giữa tia X • Bước sóng 100 – 400 nm : miền nằm giữa tia X

và vùng ánh sáng khả kiến và vùng ánh sáng khả kiến

• Bước sóng khử trùng hiệu quả: 240 – 280nm • Bước sóng khử trùng hiệu quả: 240 – 280nm • VSV bị khử trùng bởi UV: protozoa, VK, virus • VSV bị khử trùng bởi UV: protozoa, VK, virus

CƠ CHẾ KHỬ TRÙNG CỦA TIA UV

• Tia bức xạ có nước sóng khoảng 254 nm sẽ • Tia bức xạ có nước sóng khoảng 254 nm sẽ

xâm nhập vào thành và màng tế bào xâm nhập vào thành và màng tế bào

• Gây tác động đến AND, ARN gây ảnh hưởng • Gây tác động đến AND, ARN gây ảnh hưởng

đến tổng hợp protein và enzyme đến tổng hợp protein và enzyme

• Tế bào VSV không bị chết mà mất khả năng tái • Tế bào VSV không bị chết mà mất khả năng tái

sinh sinh

LiỀU LƯỢNG UV

• Liều lượng (mW s/cm2 hoặc mJ/cm2) • Liều lượng (mW s/cm2 hoặc mJ/cm2) = UV cường độ (I, mW/cm2) x thời gian tiếp xúc (t,s) = UV cường độ (I, mW/cm2) x thời gian tiếp xúc (t,s)

• Liều lượng cung cấp được đo bằng đầu dò cường độ • Liều lượng cung cấp được đo bằng đầu dò cường độ

UV, lưu lượng kế, hệ số truyền UV UV, lưu lượng kế, hệ số truyền UV

Khử trùng bằng tia UV cần quan tâm đến các yếu tố sau:

• Độ xuyên thấu của tia • Độ xuyên thấu của tia • Năng lượng của loại tia • Năng lượng của loại tia • Thời gian tiếp xúc • Thời gian tiếp xúc • Công thức tính liều lượng trong khử trùng nước • Công thức tính liều lượng trong khử trùng nước

thải thải D = I x t D = I x t - D: liều UV (mW s/cm2) - D: liều UV (mW s/cm2) - I : cường độ bức xạ (mW/cm2) - I : cường độ bức xạ (mW/cm2) - t: thời gian tiếp xúc (s) - t: thời gian tiếp xúc (s)

Tác động của chất lượng nước

• Khả năng hấp thu UV của nước ảnh hưởng đến • Khả năng hấp thu UV của nước ảnh hưởng đến sự lan truyền của ánh sáng: hấp thu UV tăng - sự lan truyền của ánh sáng: hấp thu UV tăng - cường độ UV trong nước giảm – hiệu quả khử cường độ UV trong nước giảm – hiệu quả khử trùng giảm trùng giảm

• Chỉ tiêu ảnh hưởng: • Chỉ tiêu ảnh hưởng: - các hợp chất hữu cơ - các hợp chất hữu cơ - Kim loại - Kim loại - Ion âm (NO3-) - Ion âm (NO3-) - SS - SS

ƯU ĐiỂM

• Dễ dàng lắp đặt và vận hành • Dễ dàng lắp đặt và vận hành • Không tạo các sản phẩm phụ • Không tạo các sản phẩm phụ • Không bổ sung hóa chất khác • Không bổ sung hóa chất khác • Không tạo ra mùi, dư lượng • Không tạo ra mùi, dư lượng • Thời gian diệt khuẩn ngắn • Thời gian diệt khuẩn ngắn • An toàn • An toàn • Hiệu quả khử khuẩn cao, đặc biệt khử Giardia • Hiệu quả khử khuẩn cao, đặc biệt khử Giardia

lamblia và Crytosporidium lamblia và Crytosporidium

NHƯỢC ĐiỂM

• Chi phí vận hành cao (chi phí năng lượng) • Chi phí vận hành cao (chi phí năng lượng) • Vỡ đèn – nguy cơ ô nhiễm thủy ngân • Vỡ đèn – nguy cơ ô nhiễm thủy ngân • Đèn bị bám bẩn • Đèn bị bám bẩn • Phụ thuộc vào chất lượng nước • Phụ thuộc vào chất lượng nước • Thay đèn • Thay đèn • Thiết bị đo lường đầu dò phải có độ tin cậy • Thiết bị đo lường đầu dò phải có độ tin cậy

LẮP ĐẶT THIẾT BỊ UV

• Đèn được đặt ở độ sâu nhất định • Đèn được đặt ở độ sâu nhất định • Khi nước chảy qua đền các bọt khí sẽ xuất • Khi nước chảy qua đền các bọt khí sẽ xuất

hiện hiện

• Thời gian tiếp xúc 6- 10s • Thời gian tiếp xúc 6- 10s

So sánh các phương pháp diệt khuẩn

PHƯƠNG PHÁP

TIA CỰC TÍM

CHLORINE

OZONE

Vốn đầu tư

Hóa học

Hóa học

Vật lý

Chi phí vận hành

Thấp

TB

Cao

Chi phí bảo trì, thay thế

Thấp

TB

Cao

Tần xuất bảo trì

Thấp

TB

Cao

Hiệu quả diệt khuẩn Hiệu quả diệt khuẩn

Rất tốt Rất tốt

Tốt Tốt

Không có kiểm Không có kiểm chướng chướng

Thời gian tiếp xúc

1 – 3s

15 – 45 ph

10 – 15 ph

ít

Lớn

Lớn

Nguy cơ đối với người dùng

Độc hại

không

Có

có

không

Có

có

Tính hóa học của nước thay đổi?

Có để lại mùi?

không

Có

có