Đề tài Nghiên cứu xử lý nước thải có chứa phenol bằng phương pháp sử dụng bùn hoạt tính

Hiện nay, cùng với quá trình phát triển không ngừng của nền kinh tế xã hội Việt Nam, các quá trình sản xuất tạo ra của cải vật chất đã để lại những tác động xấu đến môi trường, trong đó sự ô nhiễm nguồn nước, đặc biệt là sự ô nhiễm của các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ và rất độc có trong thành phần nước thải của một số ngành công nghiệp, luôn là một vấn đề nổi trội và đáng được quan tâm nhất vì nước là một nguồn tài nguyên rất quan trọng đối với sự sống của toàn nhân loại. Tuy nhiên lâu nay việc xử lý nước thải đều bị các nhà sản xuất coi nhẹ do nó không phục vụ trực tiếp cho lợi ích kinh tế của họ, ngoài ra đối với một tổ chức nó gây tổn thất. Vì vậy, để có thể phát triển một cách bền vững thì đi đôi với các quá trình sản xuất, chúng ta luôn phải quan tâm đến việc tìm ra những phương pháp tối ưu nhất để bảo vệ môi trường, đặc biệt là môi trường nước. Là một sinh viên ngành CNSH, em đã nhận thức được những vấn đề nghiêm trọng đó, đồng thời thấy được ưu điểm của việc sử dụng các biện pháp sinh học để xử lý nước thải so với các phương pháp khác, từ đó em đã chọn đề tài “ Nghiên cứu xử lý nước thải có chứa phenol bằng phương pháp sử dụng bùn hoạt tính ” để làm đề tài tốt nghiệp của mình.

doc28 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 05/09/2013 | Lượt xem: 4107 | Lượt tải: 7download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Nghiên cứu xử lý nước thải có chứa phenol bằng phương pháp sử dụng bùn hoạt tính, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời Nói Đầu Hiện nay, cùng với quá trình phát triển không ngừng của nền kinh tế xã hội Việt Nam, các quá trình sản xuất tạo ra của cải vật chất đã để lại những tác động xấu đến môi trường, trong đó sự ô nhiễm nguồn nước, đặc biệt là sự ô nhiễm của các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ và rất độc có trong thành phần nước thải của một số ngành công nghiệp, luôn là một vấn đề nổi trội và đáng được quan tâm nhất vì nước là một nguồn tài nguyên rất quan trọng đối với sự sống của toàn nhân loại. Tuy nhiên lâu nay việc xử lý nước thải đều bị các nhà sản xuất coi nhẹ do nó không phục vụ trực tiếp cho lợi ích kinh tế của họ, ngoài ra đối với một tổ chức nó gây tổn thất. Vì vậy, để có thể phát triển một cách bền vững thì đi đôi với các quá trình sản xuất, chúng ta luôn phải quan tâm đến việc tìm ra những phương pháp tối ưu nhất để bảo vệ môi trường, đặc biệt là môi trường nước. Là một sinh viên ngành CNSH, em đã nhận thức được những vấn đề nghiêm trọng đó, đồng thời thấy được ưu điểm của việc sử dụng các biện pháp sinh học để xử lý nước thải so với các phương pháp khác, từ đó em đã chọn đề tài “ Nghiên cứu xử lý nước thải có chứa phenol bằng phương pháp sử dụng bùn hoạt tính ” để làm đề tài tốt nghiệp của mình. I. Tình hình, chất lượng nguồn nước và sự ô nhiễm môi trường nước của các ngành công nghiệp gây ra trên thế giới và Việt Nam I.1. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước trên thế giới Từ Trung Quốc đến Mỹ, từ ấn Độ đến Nga rồi qua cả Trung Đông, hơn 1/2 số lượng sông trên thế giới hiện đang bị khai thác quá mức và bị ô nhiễm trầm trọng. Hiện trạng nguy hiểm của các con sông khiến Uỷ ban thế giới về nước (Cơ quan hành động thuộc Hội đồng nước thế giới) lo ngại, lập tức làm một bản báo cáo và trình trước Diễn đàn nước sạch thế giới. Bản báo cáo chỉ rõ tình trạng ô nhiễm nước sông làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước cung cấp cho dân và hệ thống sinh thái quanh đó. Việc này đồng thời còn rất có hại cho sức khoẻ người dân. Danh sách những con sông đang gặp nguy hiểm khá dài nhưng Uỷ ban đặc biệt quan tâm tới các con sông lớn đang dần đến hồi cạn kiệt. Theo báo cáo của Ngân hàng Thế giới (WB) chất lượng nước bề mặt của Trung Quốc bị giảm đáng kể đặc biệt là sông Hoàng Hà, chảy qua vùng nông nghiệp phát triển nhất Trung Quốc. Con sông này hầu như đã bị tát cạn phần hạ lưu trong năm 1997 do bị con người khai thác triệt để, kể cả lớp nước ngầm, nhằm cung cấp nước cho khoảng 400 triệu dân sống quanh đó. Tốc độ khai thác dữ dội đến mức sông không kịp "hồi sinh" vì thời gian khai thác quá gần nhau. Lý do chính của sự cạn kiệt nguồn nước là do nền công nghiệp Trung Quốc phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây đã tạo ra một lượng rất lớn nước thải nhưng trong số đó chỉ có 7% trong số đó được xử lý ở các mức độ khác nhau. Vì vậy việc cung cấp nước uống vệ sinh đã trở thành một thách thức đối với nhà máy cung cấp nước. Trong khoảng thời gian từ 1955 - 1990, lượng nước ngọt cung cấp tính theo đầu người ở Trung Quốc đã giảm xuống một nửa. Dự báo đến 2025 con số này sẽ giảm xuống hơn 10% nữa và sẽ còn giảm nữa nếu dân số tăng nhanh. Theo các tiêu chuẩn quốc tế thì nước được chia thành 5 loại theo chất lượng. Theo thống kê ở 135 khúc sông chảy qua thành phố được giám sát năm 1995, chỉ có 18% khúc sông có nước đáp ứng tiêu chuẩn loại 2 trong khi đó có 35% chất lượng thuộc loại 5 không thể xử lý thành nước sinh hoạt. Các con sông phía bắc Trung Quốc còn có chất lượng nước tồi tệ hơn, chỉ có 2-3% đáp ứng tiêu chuẩn nước loại 2 trong khi 75% thuộc loại 5. Khả năng tự làm sạch của nguồn nước bị giảm dần do các nguồn thải ngày càng nhiều. Ngoài lý do nền công nghiệp Trung Quốc phát triển, những đập chắn sóng liên tiếp cũng góp phần làm giảm tốc độ phân luồng, ứ đọng rác thải trên sông. Không kém phần bi thảm là tình trạng hai con sông Amou-Daria và sông Syr-Diria ở Nga. Dòng chảy của hai sông này đã giảm 3/4 trong những năm qua, kéo theo sự hạ thấp của mực nước biển Aral tới 16 m trong thời kỳ từ năm 1962 đến năm 1994. Sau sông Nil, sông Volga, các sông khác như sông Hằng (ấn Độ), sông Jourdain (Palestine), sông Colorado cũng không thoát khỏi số phận chung cho mọi con sông ngày nay. Bên cạnh gần chục con sông có tình trạng ô nhiễm nguy kịch nhất thì chỉ có hai con sông lớn trên thế giới là sông Amazone và sông Congo còn giữ được nguồn nước sạch vì chúng chảy qua những vùng ít dân và các khu cha bị công nghiệp hoá. Cũng theo bản báo cáo, do nước sông bị ô nhiễm như vậy nên năm vừa rồi có khoảng 25 triệu ngời "tỵ nạn môi sinh". Đây là lần đầu tiên số người đi tỵ nạn vì ô nhiễm môi trờng cao hơn số ngời tỵ nạn vì chiến tranh. Bản báo cáo còn dự đoán đến năm 2025, số người sông lưu vong do sự "tàn sát" môi trường có thể sẽ tăng gấp 4 lần so với hiện nay. Còn nữa, những thiệt hại như mất cân bằng sinh thái, nhiều chủng loại động - thực vật bị tuyệt chủng... tất yếu sẽ dẫn đến những thảm hoạ trong kinh tế và y tế, vô cùng bất lợi cho nhân loại. Nước là nhu cầu thiết yếu đối với hơn 6 tỷ người trên toàn cầu hiện nay. Vậy mà các con sông hàng năm phải hứng chịu hàng triệu tấn rác thải từ mọi quy trình sản xuất, mọi sinh hoạt trong thành phố, lượng rác ứ đọng không đợc giải toả nhanh chóng, gây ô nhiễm môi trờng càng trầm trọng hơn. Nhiều chuyên gia đã đề xuất một số dự án nhằm cứu vãn tình hình nhưng xem ra còn cần rất nhiều thời gian nữa sông hồ trên thế giới mới trở lại trạng thái nguyên thuỷ của chúng. I.2. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước tại Việt Nam Việt Nam có một hệ thống sông, suối khá dày. Trên toàn lãnh thổ có hơn 4.400 con sông lớn, nhỏ. Trong đó có 2.360 con sông có dòng chảy quanh năm. Trong tất cả các con sông đã được khảo sát thuộc ba miền Bắc, Trung, Nam, hầu hết các con sông đều không đạt tiêu chuẩn nước mặt loại A, là nguồn cấp nước sinh hoạt. Đó là kết luận của các nhà khoa học ở Trung tâm Môi trờng Độ thị và Khu công nghiệp đa ra. Trong khi đó, hiện tại chúng ta vẫn còn khoảng 9% dân số sử dụng nớc sông làm nước sinh hoạt, 5% dân số sử dụng nước suối làm nước sinh hoạt. Chất lượng nước các sông miền Bắc Các sông ở miền Bắc bao gồm hệ thống sông Hồng, hệ thống sông Thái Bình. Sông Đuống và sông Luộc nối hai hệ thống trên với nhau. Đặc điểm của các con sông này là lưu lượng dòng chảy không đều, phù sa trong nước lớn. Kết quả quan trắc nhiều năm cho thấy: sông Thao, một phần của sông Hồng, sông Đà, sông Lô đều có độ đục lớn, nớc sông chứa nhiều bùn, cát. Riêng sông Hồng, tại đoạn Sơn Tây, lưu lượng dòng chảy có cát, bùn trung bình nhiều năm đạt tới 3.500 kg/giây, tương ứng với 110 triệu tấn bùn cát mỗi năm. Nếu theo các tiêu chuẩn Việt Nam thì cả hai hệ thống sông ở miền Bắc là hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình đều có các thông số về nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu cầu ôxy hoá học (COD), tỷ lệ Coliform cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 3-5 lần đối với nước loại A. Các chỉ tiêu NH4+, NO2- gấp từ 1,2-2 lần. Xét về tổng thể, nếu theo các tiêu chuẩn nước sạch loại B, thì nước trong các con sông có thể đạt được. Tuy nhiên, nếu nhìn cục bộ thì nước của các con sông chảy qua một số vùng có các khu công nghiệp, khu đô thị bị ô nhiễm với mức độ thực sự đáng lo ngại. Sông Tam Bạc là con sông bẩn nhất trong các con sông ở đồng bằng sông Hồng. Đáng chú ý là ngay tại thượng nguồn sông Hồng, tại Lào Cai, đoạn sông Hồng chảy vào nước ta, các chuyên gia còn phát hiện ra cả kim loại nặng và Phenol trong nước sông. Mặc dù nồng độ ở dưới mức tiêu chuẩn cho phép, nhưng dây cũng là vấn đề cần chú ý theo dõi. Bởi lẽ những chất này rất độc và có thể tích tụ trong cơ thể người. Tất cả các con sông ở miền Bắc đã khảo sát không có con sông nào đạt tiêu chuẩn nước mặt loại A. Chất lượng nước các sông ở miền Trung Các sông ở miền Trung có đặc điểm là sông ngắn, độ dốc lớn, lũ quét thường xảy ra gây nhiều thiệt hại về người và tài sản cho nhân dân. Nước sông Hiếu thuộc thị xã Đông Hà có các giá trị trung bình các lần đo năm 1995 như sau : BOD5, COD vượt 2-3 lần so với quy định, NH4+, PO43- vượt 1,5-1,8 lần. Nước sông Hương tại Huế về mùa khô, có hàm lượng NH4+, BOD5, COD nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép. Tuy nhiên ở một số điểm gần nguồn nước thải như chợ Đông Ba, khu vực bến tàu, khu vực ngã ba sông… BOD5 vượt TCCP. Tại khu vực nhà máy đông lạnh ( cách cửa sông 15,1 km) độ mặn trên mặt: 16%; sâu 4,5m: 5,5%. Tại đập đá cách cửa sông 17,3 km, độ mặn trên mặt: 0,2%; sâu 3m: 0,8%. Các sông thuộc khu vực Đà Nẵng, vào mùa mưa, một số điểm trên sông có hàm lượng dầu mỡ 0,1 mg/l. ở những đoạn sông vùng khai thác khoáng sản, nhất là do khai thác trái phép, hàm lượng NH3 vượt từ 1,4-2,6 lần; hàm lượng cyanua vượt 1,6-2 lần. Tại hồ Phú Ninh vào mùa mưa, hàm lượng Hg vượt quá TCCP 3 lần, nước sông Tranh thuộc huyện Trà My có hàm lượng Hg vượt 5 lần so với TCVN 5942-1995. Nhìn chung chất lượng nước các sông miền Trung vẫn còn tương đối tốt. Phần lớn thượng lưu và trung lưu như các con sông Vĩnh Phước ở Đông Hà, sông Hương ở Huế, sông Tuý Loan ở Đà Nẵng, sông Trà Khúc ở Quảng Ngãi vẫn còn đạt tiêu chuẩn loại A theo TCVN 5942-1995. Tuy nhiên ở vùng hạ lưu những sông này hoặc những sông tiếp nhận nước thải đô thị và khu công nghiệp thì đã bị ô nhiễm và thuộc nguồn loại B theo TCVN 5942-1995. Chất lượng các sông ở miền Nam Nước sông Đồng Nai tại Hoà An, cầu Cát Lái, Phước Khánh, Đồng Tranh có hàm lượng dầu tới 0,3-0,4 mg/l, trong khi đó quy định đối với nguồn nước cấp nước loại A là không được chứa dầu. Nước sông Sài Gòn: BOD, COD tại cầu Phú Cường vượt so với TCCP 2-4 lần; hàm lượng chất dinh dưỡng như N2 vượt quá quy định nhiều lần, nhất là tại bến nhà Rồng, lượng Coliform vượt tới 50-100 lần. ở nhiều nơi đều chứa dầu và xuất hiện sự có mặt của một số kim loại nặng như Pb, Hg, Cr, Cd. Có thể nói sông Thị Vải là kho chứa nước thải công nghiệp của tam giác phát triển kinh tế khu vực TP. Hồ Chí Minh-Biên Hoà-VũngTàu. Hàm lượng oxy hoà tan DO dưới 2 mg/l ở chiều dài 16km và dưới 1 mg/l ở khoảng chiều dài 10 km. Tại Gò Dậu, BOD và COD đều vượt quá mức quy định 10-15 lần so với nguồn loại A, 2,5 lần so với loạiB. Nồng độ các chất dinh dưỡng như N2, P cũng vượt quá mức giới hạn cho phép. Hàm lượng H2S trong lớp bùn đáy cũng rất cao tại các điểm gần nguồn xả nước thải. Các sông thuộc đồng bằng Nam Bộ như sông Đồng Nai, sông Sài Gòn tại thành phố HCM, sông Cần Thơ, sông Vàm Cỏ… cũng có các trị số BOD5 và COD gần như các sông vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng. II. Phenol II.1. Đặc điểm và tính chất của phenol Phenol(hay còn có tên khác là acid cacbolic) có CTPT : C6H5OH Khối lượng phân tử : 94,11 g/mol Khối lượng riêng : 1,06 g/cm3 Nhiệt độ tan chảy : 43oC, nhiệt độ sôi : 182oC Khả năng hoà tan trong nước ( ở 20oC ) : 70g/l Các dung môi hoà tan được phenol : etanol, ete, cloroform… Phenol là một chất hoá học chủ yếu do con người tạo ra, mặc dù nó được tìm they trong những phế liệu động vật và các hợp chất hữu cơ phân huỷ. Nó được tìm thấy đầu tiên khi chưng cất than đá vào năm 1834 và có tên là acid cacbolic. Cho đến trước chiến tranh thế giới thứ nhất, chưng cất than đá gần như là cách duy nhất để tạo ra phenol. Tuy nhiên hiện nay người ta đã tìm ra nhiều phản ứng để tổng hợp tạo ra phenol bằng phương pháp hoá học. Phenol là một chất không màu hoặc màu trắng khi nó ở dạng tinh khiết, ở dạng này thì phenol là các tinh thể rắn. Tuy nhiên thông thường nó tồn tại ở dạng lỏng. Ngưỡng ngửi mùi của phenol là 0,04 ppm. ở nồng độ này phenol có mùi hơi cay, ngọt. Ngoài ra, phenol rất dễ cháy. II.2. Các ứng dụng của phenol trong công nghiệp Trong công nghiệp, phenol đóng vai trò rất quan trọng, nó là nguyên liệu nguồn của nhiều ngành công nghiệp. Ngành công nghiệp thể hiện rõ nhất đó là ngành sản xuất keo, ngành sản xuất nhựa nhân tạo, ngành dệt, dầu khí. Phenol và các dẫn xuất của nó còn là nguồn nguyên liệu sản xuất thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và cả thuốc nổ. II.3. Những ảnh hưởng của phenol đến con người Phenol có thể thâm nhập vào cơ thể con người thông qua việc hô hấp và tiếp xúc với da, mắt, màng nhầy của người. Phenol được xem là chất cực độc với con người nếu đi vào cơ thể người thông qua đường miệng. Khi ăn phải những chất có hàm lượng phenol cao sẽ dẫn đến hiện tượng chết người với những triệu chứng như co giật, không có khả năng kiểm soát, hôn mê dẫn tới rối loạn hô hấp, máu trong cơ thể thay đổi dẫn đến hiện tượng tụt huyết áp. Phenol còn làm ảnh hưởng tới gan, then và cả tim của người nhiễm độc. Những điều đó đã được chứng minh khi người ta làm thí nghiệm LD50( LD50 là đại lượng biểu thị chất độc ít nhất có khả năng gây tử vong 50% lượng súc vật bị nhiễm độc. Thường được biểu thị bằng mg hoặc mg/1kg thể trọng) khi làm thí nghiệm với chuột và thỏ. - Những ảnh hưởng lâu dài của phenol Nhiều thí nghiệm đã chỉ ra sự liên quan về sự đau bắp thịt, sưng gan của con người khi tiếp xúc với phenol lâu ngày. Phenol còn gây bỏng cho da, làm rối loạn nhịp tim. Giới hạn tối đa cho phép phenol trong cơ thể là 0,6 mg/kg trọng lượng cơ thể. Hiện nay chưa có nghiên cứu nào về sự ảnh hưởng của phenol ở nồng độ thấp đối với sự phát triển của cơ thể, tuy nhiên nhiều nhà khoa học cho rằng tiếp xúc thường xuyên với phenol có thể dẫn đến sự phát triển một cách chậm trễ, gây ra sự biến đổi dị thường ở thế hệ sau, tăng tỉ lệ đẻ non ở một người mang thai. - Khả năng gây ung thư của phenol Hiện nay chưa có một nghiên cứu cụ thể nào chỉ ra rằng phenol có khả năng gây ra ung thư ở người. Tuy nhiên các kết quả nghiên cứu trên động vật khi cho chúng ăn thường xuyên thức ăn có chứa phenol ở hàm lượng cho phép chỉ ra rằng động vật đó xuất hiện các khối u hoặc một chất gây bệnh ung thư da ở chuột. EPA( Environmental Protection Agency) đã xét phenol vào nhóm D, nhóm có khả năng gây bệnh ung thư ở người do chưa có các số liệu liên quan tới hiệu ứng gây ung thư trong người và động vật. II.4. Các đường hướng chuyển hoá sinh hoá của phenol và các dẫn xuất của phenol Trong tự nhiên sự chuyển hoá các hợp chất vòng thơm có thể diễn ra theo nhiều con đường khác nhau. Tuy nhiên, chúng ta có thể khái quát sự chuyển hoá này theo hai phương thức chính. Đó là sự chuyển hoá các vòng thơm dưới điều kiện hiếu khí và sự chuyển hoá dưới điều kiện yếm khí. Sự khác biệt đặc trưng ở hai đường hướng đó là hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình chuyển hoá. Với quá trình chuyển hoá hiếu khí thì khu hệ vi sinh vật tham gia chủ yếu vào quá trình này là các chủng vi khuẩn hiếu khí, hiếu khí tuỳ tiện, nấm mốc, nấm men. Còn đối với con đường chuyển hoá yếm khí thì hệ vi sinh vật tham gia là các vi khuẩn yếm khí. Trong tự nhiên hai quá trình này diễn ra đồng thời bởi vì có những sản phẩm chỉ được chuyển hoá theo con đường hiếu khí hoặc ngược lại chỉ có thể chuyển hoá theo con đường yếm khí. Do vậy, trong tự nhiên quá trình chuyển hoá các hợp chất vòng thơm diễn ra hết sức nhịp nhàng. Mặt khác quá trình chuyển hoá này còn phụ thuộc trực tiếp vào các điều kiện để diễn ra quá trình chuyển hoá kia, nên nó phải tự điều chỉnh để diễn ra theo cách nào có lợi hơn cả. II.5. Hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình phân giải phenol Như chúng ta đã biết ở đâu tồn tại nguồn thức ăn thì ở đó tồn tại sự sống của các vi sinh vật. Các vi sinh vật trong tự nhiên có phổ dinh dưỡng hết sức đa dạng. Do vậy trong quá trình chuyển hoá các hợp chất mạch vòng, ở mỗi khâu của quá trình chuyển hoá có thể có sự tham gia của một hoặc nhiều vi sinh vật khác nhau. Trong cùng một chuỗi thức ăn đó sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật này có thể là thức ăn của vi sinh vật khác. Tóm lại, các vi sinh vật trong toàn bộ quá trình chuyển hoá này có một mối quan hệ hữu cơ hết sức linh động, sự phân bố cũng như số lượng các loài trong quá trình chuyển hoá rất khác nhau. Như ở phần trên, ta đã biết được rằng: phenol nói riêng hay các hợp chất mạch vòng nói chung có thể bị phân giải sinh hoá theo hai con đường chính đó là phân giải hiếu khí và phân giải yếm khí. Chính vì vậy mà hệ vi sinh vật và cấu trúc quần xã của hệ vi sinh vật trong từng kiểu phân giải sẽ có sự khác nhau. Đặc điểm chung của hệ vi sinh vật tham gia vào quá trình chuyển hoá phenol Nhìn chung các nghiên cứu đã cho thấy một số loài có khả năng phân giải phenol một cách độc lập như chủng Pseudomonas putida, Pseudomonas paucimobilis, Rhodococcus, Bacillus .sp, Cyanobacterium, Phormidium valderianum BDU 30501 hoặc có thể sự phân giải phenol được diễn ra đồng thời dưới sự tổ hợp của một quần xã vi sinh vật trong khu hệ đó , song dù là một vi sinh vật hay là một quần thể vi sinh vật thì nhìn chung các vi sinh vật đều có những đặc điểm chung sau : Vi sinh vật phải có khả năng sinh ra ít nhất một enzyme tối cần thiết để xúc tác cho một quá trình phân giải cụ thể nào đó trong quá trình phân giải chung. Điều này được lý giải bởi lẽ khi một enzyme có tính đặc hiệu không cao thì cho phép nó có thể kết hợp được với một số loại cơ chất khác nhau. Trong khi các enzyme đặc hiệu khác chỉ xúc tác để phân cắt một kiểu liên kết cụ thể của một hợp chất nào đó. Các chủng vi sinh vật khác nhau, cũng có thể phân giải cùng một hợp chất bằng nhiều cơ chế phân giải khác nhau phụ thuộc vào loại enzyme được đặc hiệu. Tuy nhiên, với các chủng vi sinh vật khác nhau, sự sinh sôi nảy nở của chúng còn phụ thuộc vào khả năng cạnh tranh của chúng với các hợp chất hữu cơ, với oxy, hay là khả năng chống chịu của chúng trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Rất nhiều đường hướng phân giải có thể chỉ được nhận biết bằng sự tổ hợp hoạt tính của nhiều chủng chứ không chỉ riêng một chủng. Có rất nhiều cơ chế khác nhau cho các quan hệ hiệp trợ hoạt tính phân giải đã được nghiên cứu rất chi tiết nhưng dường như thay đổi giữa từng quần xã vi sinh vật. Tuy nhiên, một số chủng vi khuẩn lại có khả năng phân giải các cơ chất theo nhiều đường hướng khác nhau. Trong trường hợp này, yếu tố môi trường như oxy luôn được định chuẩn để kiểm soát các đường hướng phân giải này. Vi sinh vật phải sống trong môi trường có sự tồn tại của các hoá chất cần xử lý. Trong tự nhiên có mặt của tất cả các loại vi sinh vật, tuy nhiên với từng môi trường chứa cơ chất cụ thể thì chỉ có một số vi sinh vật là có khả năng thích nghi cho sự tồn tại và phát triển. Do vậy, từ điều này cho chúng ta nhìn nhận vấn đề khi định đưa vi sinh vật vào xử lý nước thải, chúng ta phải xem xét xem nó có thể sống được trong nguồn cơ chất đó không. - Các chất ô nhiễm phải có khả năng chuyển hoá bởi các vi sinh vật. Ngay cả các vi sinh vật với các enzyme tồn tại trong môi trường giống như môi trường chứa hoá chất đó, sự phân bố không đồng nhất của các vi sinh vật và các hoá chất ở tại các mức độ môi trường khác nhau có thể kìm hãm đến sự phân giải sinh hoá. Sự khó tiếp cận để phân giải cũng có thể là kết quả từ sự tồn tại các hoá chất trong một pha khác với pha của vi khuẩn. Nếu enzyme do vi sinh vật sinh ra để xúc tác là enzyme nội bào thì hợp chất bị phân huỷ phải được thấm vào trong bề mặt tế bào. Khối lượng phân tử, bề mặt, và các tính chất khác của hoá chất có thể ảnh hưởng đến khả năng thấm của các chất này trong tế bào. Như vậy điều này cho chúng ta nhìn nhận vấn đề một cách chính xác hơn. Chẳng hạn như muốn nâng cao khả năng phân giải ngoài của việc chủ động tuyển chọn được bộ chủng vi sinh vật có hoạt lực phân giải cao mà cần thiết phải cải tạo điều kiện công nghệ để làm tăng khả năng tiếp xúc pha giữa tế bào vi sinh vật và các chất ô nhiễm thông qua đó sẽ tạo điều kiện cho việc khuếch tán đối lưu và khuếch tán phân tử được tăng cường. Hiệu suất phân giải sẽ được nâng cao. Nếu enzyme phân giải là enzyme ngoại bào thì liên kết trong phân tử bị phân cắt phải lộ ra ngoài. Các trung tâm hoạt động của một số enzym, không những bị án ngữ trung gian bởi một số các nhóm thế mà còn bởi sự hấp phụ trên mặt chất rắn. chẳng hạn một số cacbonhydro mạch dài đã tác động đến các đầu cuối của phân tử enzym. Nếu cấu phân tử là cấu trúc gấp nếp, hay cấu trúc xoắn ốc thì chính các tác động này sẽ kìm hãm sự phân giải có thể xảy ra. III. Các phương pháp sinh học xử lý nước thải Mục đích của việc xử lý nước thải là loại bỏ những tạp chất có trong nước thải sao cho sau