Luận văn Nghiên cứu vai trò của vi sinh vật trong quá trình xử lí nước thải trên mô hình hợp khối Aeroten và lọc sinh học

Sự sống xuất hiện trên hành tinh chúng ta bắt nguồn từ nước, đó là những giọt coaxecva cho đến những động vật đơn bào hay đa bào. Con người cũng không nằm ngoài quy luật tiến hóa đó nên muốn tồn tại thì nước là nhu cầu hàng đầu bên cạnh những nhu cầu khác. Chính vì vậy với tình trạng tăng dân số cùng sự phát triển của khoa học kĩ thuật, nhất là những nghành chế biến, sản xuất cũng như nhịp độ đô thị hóa đã và đang gây sức ép vô cùng to lớn đến quỹ nước của hành tinh chúng ta. Cùng với xu thế phát triển của thế giới, ngày càng nhiều những đô thị mới cùng những khu công nghiệp mới mọc lên thu hút hàng triệu công nhân lao động, chính vì vậy, nhu cầu sử dụng nguồn nước cho sinh hoạt và sản xuất ngày càng gia tăng. Điển hình là TP. Hồ Chí Minh, một đô thị được đánh giá là đô thị lớn nhất nước ta với khoảng 8,5 triệu người, hàng chục khu công nghiệp và hàng trăm những xí nghiệp nằm rải rác trong thành phố nên nhu cầu sử dụng nước là vô cùng lớn. Tuy nhiên, một thực tế là phần lớn những xí nghiệp vẫn chưa trang bị hệ thống xử lí nước thải. Nước thải sinh hoạt thì cũng chỉ xử lí sơ sài qua các bể tự hoại. Những nguồn nước thải này không được xử lí tiếp tục hay có xử lí nhưng chưa đạt yêu cầu xả thải nhưng vẫn thải trực tiếp thông qua hệ thống cống rãnh rồi vào những hệ thống kênh rạch gây ô nhiễm trầm trọng (kênh Tàu Hủ, kênh Nhiêu Lộc, kênh Tân Hóa, kênh Ba Bò ) mà gần đây báo chí gọi đây là những dòng kênh bị bức tử

pdf96 trang | Chia sẻ: duongneo | Ngày: 28/07/2017 | Lượt xem: 799 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu vai trò của vi sinh vật trong quá trình xử lí nước thải trên mô hình hợp khối Aeroten và lọc sinh học, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Anh Dũng NGHIÊN CỨU VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÍ NƯỚC THẢI TRÊN MÔ HÌNH HỢP KHỐI AEROTEN VÀ LỌC SINH HỌC Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 60 42 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.Lương Đức Phẩm Thành phố Hồ Chí Minh - 2010 Lời cảm ơn Lời đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Lương Đức Phẩm, người đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến khoa sinh trường ĐHSPTPHCM, chủ nhiệm bộ môn Vi sinh TS. Trần Thanh Thủy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn những thầy, cô đã giảng dạy và truyền thụ cho tôi những kiến thức quý báu trong toàn bộ quá trình học tập tại trường. Con xin chân thành cảm ơn ông bà, cha mẹ và những người thân trong gia đình đã đã chăm sóc, nuôi dạy con thành người. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn những anh, chị, bạn bè đã động viên và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu. Tp. HCM, ngày..tháng.năm.. Nguyễn Anh Dũng Lời cam đoan Tôi, Nguyễn Anh Dũng xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu nêu ra và trích dẫn trong luận văn là trung thực. Toàn bộ kết quả nghiên cứu của luận văn chưa từng được công bố tại bất cứ công trình nào. Tác giả luận văn Nguyễn Anh Dũng Mở Đầu 1. Tính cấp thiết của đề tài Sự sống xuất hiện trên hành tinh chúng ta bắt nguồn từ nước, đó là những giọt coaxecva cho đến những động vật đơn bào hay đa bào. Con người cũng không nằm ngoài quy luật tiến hóa đó nên muốn tồn tại thì nước là nhu cầu hàng đầu bên cạnh những nhu cầu khác. Chính vì vậy với tình trạng tăng dân số cùng sự phát triển của khoa học kĩ thuật, nhất là những nghành chế biến, sản xuất cũng như nhịp độ đô thị hóa đã và đang gây sức ép vô cùng to lớn đến quỹ nước của hành tinh chúng ta. Cùng với xu thế phát triển của thế giới, ngày càng nhiều những đô thị mới cùng những khu công nghiệp mới mọc lên thu hút hàng triệu công nhân lao động, chính vì vậy, nhu cầu sử dụng nguồn nước cho sinh hoạt và sản xuất ngày càng gia tăng. Điển hình là TP. Hồ Chí Minh, một đô thị được đánh giá là đô thị lớn nhất nước ta với khoảng 8,5 triệu người, hàng chục khu công nghiệp và hàng trăm những xí nghiệp nằm rải rác trong thành phố nên nhu cầu sử dụng nước là vô cùng lớn. Tuy nhiên, một thực tế là phần lớn những xí nghiệp vẫn chưa trang bị hệ thống xử lí nước thải. Nước thải sinh hoạt thì cũng chỉ xử lí sơ sài qua các bể tự hoại. Những nguồn nước thải này không được xử lí tiếp tục hay có xử lí nhưng chưa đạt yêu cầu xả thải nhưng vẫn thải trực tiếp thông qua hệ thống cống rãnh rồi vào những hệ thống kênh rạch gây ô nhiễm trầm trọng (kênh Tàu Hủ, kênh Nhiêu Lộc, kênh Tân Hóa, kênh Ba Bò) mà gần đây báo chí gọi đây là những dòng kênh bị bức tử. Chính vì thực tế trên mà công tác xử lí nước thải đang được đẩy mạnh ở TP. Hồ Chí Minh, nhiều công trình và giải pháp đang được triển khai trên địa bàn thành phố. Một trong những biện pháp trên thì phương pháp xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học hiếu khí nhân tạo được xử dụng rộng rãi và có hiệu quả nhất. Đề tài “ Nghiên cứu vai trò của vi sinh vật trong quá trình xử lí nước thải đô thị trên mô hình hợp khối aeroten và lọc sinh học” nhằm góp một phần nhỏ làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở thành phố Hồ Chí Minh. 2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu quy trình làm sạch các chất hữu cơ dễ phân hủy nhờ vi sinh vật trong nước thải đô thị trên kênh Tân Hóa. Bước đầu xử lí chất bẩn chứa Nitơ và Photpho bằng phương pháp bùn hoạt tính và màng sinh học dựa trên mô hình hợp khối. 3. Nội dung đề tài - Phân tích các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá sự ô nhiễm của nước thải ở khu vực nghiên cứu. - Chế tạo mô hình hợp khối 50 lít dùng trong xử lí nước thải. - Nghiên cứu quá trình làm việc ổn định theo mẻ của mô hình hợp khối. - Nghiên cứu số lượng, thành phần, hoạt tính sinh học của vi khuẩn trong bùn lơ lửng và màng sinh học. - Nghiên cứu quá trình làm việc ổn định theo dòng của mô hình hợp khối. - Khảo sát khả năng xử lí Nitơ của vi khuẩn trong bùn hoạt tính và màng sinh học. Chương 1 Tổng quan tài liệu 1.1. Nước thải Nước thải nói chung là nước đã qua sử dụng vào các mục đích khác nhau của con người như sinh hoạt, tưới tiêu, dịch vụ, chế biến công nghiệp, chăn nuôi. Những nguồn nước này sau khi đã qua sử dụng được thải ra môi trường và bị thay đổi nhiều so với tính chất ban đầu của chúng. Sự thay đổi này thường là làm cho chúng bẩn hơn so với ban đầu.[14] 1.1.1. Các chất gây nhiễm bẩn trong nước thải Trong nước thải có rất nhiều chất gây bẩn, tùy theo bản chất của chúng mà chia hành hai loại là chất vô cơ và chất hữu cơ. 1.1.1.1. Chất hữu cơ. Trong nước thải thì nguồn chất hữu cơ là nguyên nhân chính gây ô nhiễm. Trong nước tự nhiên thì hàm lượng chất hữu cơ là rất thấp nhưng trong nguồn nước đã qua xử dụng thì hàm lượng chất hữu cơ là rất cao. Tùy vào khả năng bị phân hủy bởi vi sinh vật mà người ta chia chất hữu cơ thành các dạng chính khác nhau.[ 5, 14, 23] a. Chất hữu cơ dễ phân hủy Là những hợp chất protein, hidratcacbon, chất béo có nguồn gốc từ động vật và thực vật.Những chất hữu cơ dễ phân hủy này thường gặp nhiều trong nước thải của những nhà máy chế biến hay từ nước sinh hoạt hằng ngày của khu dân cưNhững chất này thường gặp trong xác bã động thực vật hay từ phân của con người.[5, 14, 24] b. Chất hữu cơ khó phân hủy Các chất này là những chất hữu cơ Clo vòng thơm như hydrocacbua của dầu khí, các chất đa vòng ngưng tụ, các hợp chất clo hữu cơ, phospho hữu cơ[5, 14, 24] c. Hợp chất hữu cơ có độc tính cao Những chất hữu cơ có độc tính cao có thường gặp trong những nguồn nước thải của nông nghiệp, lâm nghiệp dùng nhiều thuốc bảo vệ thực vật hay nguồn nước thải của những nhà máy chưng cất dầu mỏ, nhà máy hóa chất, phân bón, acquy – chì .v.v[5, 14, 24] + các hợp chất của phenol PCP (pentaclorophenol) gây độc cho quá trình hô hấp ( WHO đã quy định hàm lượng 2,4 triclophenol và PCP với nước uống là < 1µg/l, và FAO đã quy định <5mg/l với nước nuôi trồng thủy sản).[5, 11,14] + Các chất bảo vệ thực vật Người ta thường chia thành thuốc diệt sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc chống vi khuẩn, thuốc diệt nấm mốc, thuốc diệt loài gặm nhấm WHO đã quy định hàm lượng cho phép các chất bảo vệ thực vật trong nước uống và FAO quy định nồng độ cho phép các chất bảo vệ thực vật trong nước nuôi trồng thủy sản: hàm lượng tổng cộng Clo hữu cơ <0,1µg/l và phospho hữu cơ < 0,2µg/l,[5, 11, 14]. + Các hợp chất cacbuahydro Là thành phần chủ yếu của dầu mỏ, khí đốt, chúng có thể là những hợp chất no hay không no, có mạch vòng hay mạch nhánh,[5, 11,14]. + Xà phòng và chất tẩy rửa Chúng thường là những muối của acid béo bậc cao như natri stearat xử dụng như tác nhân làm sạch. Xà phòng không phải là tác nhân gây ô nhiễm cơ bản cho nước. Tuy nhiên, các chất tẩy rửa và xà phòng hàng năm được sản xuất tới 25 triệu tấn/năm nên cho dù chúng ít gây độc cho con người và các sinh vật nhưng cũng gây ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước. Mặt khác trong xà phòng cũng có nhiều polyphotphat nên khi chúng phân hủy thì làm thực vật thủy sinh trong nước phát triển mạnh, [5, 11,14, 24, 34]. + Tanin và lignin Đây là hai chất có nguồn gốc thực vật, chúng có nhiều trong nước thải của nhà máy thuộc da và nhà máy giấy. Các chất này làm cho nước có màu nâu hay đen, có độc tính cao với thực vật thủy sinh gây ô nhiễm nhiều đến chất lượng nước, [5, 11,14]. 1.1.1.2. Các chất vô cơ Trong nước thải thường chứa nhiều chất vô cơ tùy thuộc vào nguồn nước thải. Ngoài ra trong nước thải còn chứa nhiều kim loại nặng có độc tính cao. a. Các chất chứa Nitơ Các chất chứa Nitơ này là những chất ở các giai đoạn khác nhau của quá trình phân hủy protein trong nước thải. + Amoniac Nếu nước chứa hầu hết các hợp chất Nitơ hữu cơ, ammoniac hay NH4OH thì chứng tỏ nước mới bị ô nhiễm. NH3 trong nước sẽ gây độc với cá và sinh vật trong nước. Trong nước thì NH3 tồn tại ở hai dạng là NH3 và (NH4) + tùy thuộc vào pH của nước vì nó là một base yếu. Cùng với photphat thì ammoniac làm thúc đẩy quá trình phú dưỡng của nước. Trong nước thải sinh hoạt và nước thải từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm có hàm lượng amon cao 10 – 100mg/l, [5, 11, 14, 24]. + Nitrit và nitrat Nếu trong nước có hợp chất Nitơ chủ yếu là nitrit là nước đã bị ô nhiễm một thời gian dài hơn. Nếu nước chứa hợp chất Nitơ ở dạng nitrat chứng tỏ quá trình phân hủy đã kết thúc. Nitrat sẽ bị phản nitrat do các vi sinh vật thực hiện thành khí NO, N2O Nitrat thường có nồng độ 10mg/l ở nước bị ô nhiễm do chất thải hay phân bón làm cho rong tảo dễ phát triển. Nitrat khi vào cơ thể sẽ kết hợp với một số chất tạo thành nitroso là chất có khả năng gây ung thư. Nếu nồng độ cao trong máu thì có thể gây bệnh thiếu máu, [5, 11, 14, 24]. b. Các chất chứa Photpho Photpho trong nước thường ở dạng ortho là muối photphat của acid photphoric : (H2PO4) -, (HPO4) 2-, (PO4) 3- từ xác động vật thối rữa hay là phân bón. Ngoài ra photphat trong nước còn là do những chất tẩy rửa có cứa polyphotphat. Bản thân photphat không phải là chất gây độc nhưng trong nước thì nó là nguyên nhân gây nước nở hoa. .[5, 11, 14, 24] c. Các kim loại nặng Trong nước thải có thể chứa kim loại nặng có độc tính cao với người và động vật như: chì (Pb), thủy ngân (Hg), Asen (As), Crom (Cr), Cadimi (Cd)Trong đó chì và thủy ngân là hai kim loại nặng rất nguy hiểm thường xuất hiện trong nước thải, [ 14]. Chì có khả năng thâm nhập vào cơ thể sinh vật và tích tụ lại, đặc biệt là ở thực vật thủy sinh thì chì có thể tích lũy lại với hàm lượng rất cao. ở người hay động vật thì chì ít gây độc cấp tính mà tích lũy lại ở xương trong thời gian dài, khi đạt đến nồng độ nhất định thì gây độc bằng cách gây ức chế hệ enzyme trong quá trình trao đổi chất của hồng cầu, gây ảnh hưởng đến não và thậm chí có thể gây chết người. Chì trong các hợp chất hữu cơ thì gây độc gấp 100 lần so với hợp chất vô cơ chứa chì, [ 5, 11, 14, 23]. Thủy ngân có thể xâm nhập vào cơ thể thông qua nước uống và thực phẩm có nhiễm thủy ngân. Độc tính của thủy ngân gây ra với con người cũng là do tác dụng kìm hãm hoạt tính của hệ enzyme vì nó kết hợp với nhóm sulfohydryl của protein. Ngoài ra thủy ngân còn phá hoại màng sinh học và làm giảm lượng acid ribonuleic trong tế bào. Đối tượng chính gây hại của thủy ngân là hệ thần kinh trung ương gây mất khả năng tập trung và tính tình thất thường, [ 5, 11, 14, 23]. d. Một số chất khác Trong thành phần của nước thải còn có một số chất khác là những kim loại hay những gốc của các muối hòa tan như : Đồng (Cu), Niken (Ni), Kẽm (Zn), Bari (Ba), Bo (B), Molipden (Mo), Antimon (Sb+), Sulphat (SO4)2-, Xianua (CN-), Hidrosulfua H2S.v.v Trong đó CN- là rất nguy hiểm, gốc này tồn tại ở dạng muối của acid xianic, muối này có độ bền rất kém và yếu hơn cả muối của acid cacbonic. Xianua có thể kết hợp với đường trong hoa quả, củ gây ra vị đắng trong các hạt táo, mơ, đào, [ 14, 23]. Xianua tự do có độc tính cao hơn so với ở dạng hợp chất, chúng có khả năng tạo phức bền với các loại enzyme chứa sắt, nó cũng có khả năng tấn công vào liên kết disulfide trong mạch của phân tử protein. Do sự phong tỏa enzyme chứa sắt cytochrom – oxidase dẫn đến quá trình ngừng hô hấp. Nồng độ cho phép của WHO với xianua trong nước uống là 70µg/l, còn với các nước EU là 50µg/l,[ 14, 23]. 1.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải 1.1.2.1. Chỉ số COD ( nhu cầu oxi hóa học – Chemical Oxigen Demand) Chỉ số này dùng để xác định hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải và sự ô nhiễm của nước tự nhiên. COD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa toàn bộ các chất hữu cơ trong mẫu nước thành CO2 và nước. Để xác định chỉ số này người ta thường dùng những chất có tính oxi hóa mạnh trong môi trường acid như kali penmanganat (KMnO4) hay kali bicromat ( K2Cr2O7), trong hai chất trên thì kali bicromat thường được dùng nhiều hơn vì cho kết quả chính xác hơn, [11, 14, 23, 24, 34]. 1.1.2.2. Chỉ tiêu BOD ( Nhu cầu oxi sinh hóa – Biochemical Oxigen Demand) Nhu cầu oxi sinh hóa là lượng oxi cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ có trong nước nhờ vi sinh vật. Các vi sinh vật tham gia chính ở đây là những vi khuẩn hoại sinh và quá trình này gọi là quá trình oxi hóa sinh học. Chất hữu cơ + O2+ vi sinh vật CO2 + H2O + sinh khối vi sinh vật. Như vậy, thông qua BOD ta biết những chất hữu cơ dễ phân hủy hay nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật có trong nước thải. Thời gian để vi sinh vật trong nước sử dụng hết những chất hữu cơ này cũng kéo dài khoảng vài chục ngày hay dài hơn là tùy thuộc vào những điều kiện khác nhau. Thông thường thì 70% nhu cầu oxi sinh học được sử dụng trong 5 ngày đầu, 20% trong 5 ngày tiếp theo và 99% ở ngày thứ 20 và 100% ở ngày thứ 21. Việc xác định BOD rất quan trọng trong việc tính gần đúng lượng oxi cần thiết oxi hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy trong nước thải, làm cơ sở tính toán các công trình xử lí, xác định hiệu suất của một số quá trình. Trong xử lí nước thải thì người ta thường xử dụng một chỉ tiêu là BOD5 là lượng oxi cần thiết trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 20oC trong bình tối. Sau khi đã biết được BOD5 thì sẽ biết được BOD20 bằng cách chia cho hệ số biến đổi 0,68 hay dùng công thức tính BODt = Lo ( 1 – e -kt) Trong đó: BODt : BOD tại thời điểm t ngày Lo : BOD cuối cùng k : Tốc độ phản ứng (d-1) tính theo hệ số e BOD5 thích hợp cho những nước ôn đới có nhiệt độ thấp nhưng ở những nước nhiệt đới thì thường dùng chỉ số BOD3 là lượng oxi cần thiết trong 3 ngày đầu khi ủ ở nhiệt độ 30 oC. COD và BOD đều là các chỉ số định lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị oxi hóa. Nhưng COD cho thấy toàn bộ chất hữu cơ có trong nước bị oxi hóa bằng nhân tố hóa học còn BOD thì chỉ thể hiện cho những chất hữu cơ dễ phân hủy có khả năng oxi hóa bằng tác nhân là vi sinh vật. Vì vậy tỉ số của COD/ BOD là luôn ≥ 1, tỉ số này càng cao thì nước ô nhiễm càng nặng. Nếu COD/BOD ≤ 2 thì có khả năng xử lí nước bằng phương pháp sinh học hiếu khí, nếu tỉ số này quá cao thì phải xử lí bằng phương pháp kị khí hay phương pháp hóa lý trước, [11, 14, 23, 24, 34]. 1.1.2.3. Oxi hòa tan ( DO – Dissolved Oxigen) Lượng oxi hòa tan trong nước rất cần cho các sinh vật hiếu khí, thường thì oxi hòa tan trong nước khoảng 8 – 10mg/l, chiếm 70 – 85% khí oxi bão hòa. Sự hòa tan của oxi trong nước thải phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm chất hữu cơ, hoạt động của giới thủy sinh, hoạt động hóa sinh, hóa học và vật lý của nước.Trong nước bị ô nhiễm nặng thì oxi thiếu trầm trọng vì dùng nhiều cho các quá trình hóa sinh, [11, 14, 23]. 1.1.2.4. Độ pH Là chỉ tiêu quan trọng với nước thải vì thông qua thông số này nhằm xác định xem có cần thiết phải trung hòa hay không. Sự thay đổi của trị số pH làm thay đổi các quá trình hòa tan hay keo tụ, làm tăng hay giảm vận tốc các quá trình xảy ra trong nước, [14, 23, 24, 34]. 1.1.2.4. Hàm lượng chất rắn Các chất rắn trong nước có thể là các muối vô cơ hòa tan hay không hòa tan, hay các chất hữu cơ như xác các sinh vật và các chất hữu cơ tổng hợp. Chất rắn trong nước phân thành hai loại là chất rắn qua lọc có đường kính hạt nhỏ hơn 1µm ( chất rắn dạng keo kích thước từ 10-6 – 10-9m và các chất hòa tan là ion hay phân tử hòa tan) và chất rắn không qua lọc d > 1µm ( rong tảo, vi sinh vật, các hạt sạn, cát), [14, 23, 24, 34]. 1.1.2.5. Màu Nước thải thường có màu nâu đen hay màu đỏ nâu. Màu trong nước thải có hai loại là màu biểu kiến và màu thực thường tạo thành do các chất hữu cơ trong xác động thực vật phân rã, do các kim loại hòa tan hay ở dạng keo, chất thải công nghiệp gây nên, [14, 23, 24, 34]. 1.1.2.6. Độ đục Độ đục trong nước cũng là do các hạt lơ lửng, các chất hữu cơ phân hủy hoặc do giới thủy sinh gây ra. Độ đục càng cao thì nước có độ nhiễm bẩn càng cao. Độ đục cũng gây cản trở sự quang hợp và làm giảm chất lượng nước, [11, 14, 23, 24, 34]. 1.1.2.7. Chỉ số Nitơ (N), Photpho (P) Việc xác định lượng N tổng số và P tổng số là rất quan trọng trong đánh giá nước thải, cũng như nhờ hai thông số này mà người ta có thể cân đối dinh dưỡng cho quá trình xử lí nước thải bằng bùn hoạt tính, [11, 14, 23, 24, 34]. 1.1.2.8. Hàm lượng Nitơ (N) Như đã biết trong nước thải luôn có sự hiện diện của các hợp chất chứa N, đó là những chất ở những giai đoạn khác nhau của sự phân hủy protein như amon, nitrat, nitrit. Việc xác định những chỉ số này giúp xác định được mức độ và giai đoạn phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải cũng như tìm hiểu sự có mặt của các vi khuẩn phản nitrat hóa trong nước thải, [11, 14, 23, 24, 34]. 1.1.2.9. Hàm lượng Photpho (P) Photpho trong nước là nguồn dinh dưỡng cho thực vật thủy sinh và thúc đẩy quá trình phú dưỡng hóa gây ô nhiễm trầm trọng hơn. Việc xác định P trong nước thải nhằm xác định tỉ số BOD : N : P từ đó chọn kĩ thuật thích hợp cho quá trình xử lý. Ngoài ra cũng có thể xác lập tỉ số giữa P và N để đánh giá mức dinh dưỡng có trong nước, [ 14, 23]. 1.1.2.10. Chỉ số LC50 Sự xác định chỉ số này dựa trên nguyên tắc các chất độc trong nước ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật hay vật nuôi sống trong nước. Những sinh vật dùng cho thí nghiệm này là cá, bèo tấm, vi khuẩn, chuột trắngNhững chủng dùng thí nghiệm thì phải nhạy với các chất độc và những chất làm ô nhiễm có trong nước, [14]. Các đối tượng này phải nhân giống thành dòng thuần để có sự đồng đều về mặt sinh trưởng, sau đó đưa vào dịch thí nghiệm với các nồng độ khác nhau của nước thải. Sau 96 giờ nuôi thì xác định nồng độ thấp nhất ảnh hưởng đến 50% sinh vật thì nghiệm. Chỉ số này gọi là LC50 hay LOEC. Qua chỉ số LC50 thì cho phép xác định nồng độ nước thải thấp nhất gây tác dụng ức chế đến sinh vật thí nghiệm, đồng thời cũng cho sơ bộ về độc tính của nước thải để đề ra các biện pháp tiếp theo : xác định chất gây độc, xử lý hấp phụ hay loại bỏ các chất độc, [11, 14, 23, 24, 34] 1.1.2.11. Các chỉ tiêu về vi sinh Trong nước thải thường nhiễm nhiều loại vi sinh vật có sẵn trong phân người và động vật. Chúng chủ yếu là những vi khuẩn gây bệnh đường tiêu hóa : tả, lị, thương hàn, vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm... Nhóm vi khuẩn đường ruột nhiễm vào trong nước thải có rất nhiều loại chia thành 3 nhóm chính là : Nhóm Coliform đặc trưng là Escherichia coli (E. Coli) Nhóm Streptococus đặc trưng là Streptococcus faecalis Nhóm Clostridium đặc trưng là Clostridium perfringens Việc xác định tất cả những loài vi sinh vật trong phân bị hòa tan trong nước thải cũng như những vi sinh vật gây bệnh là rất khó khăn. Trong đó thì E. coli là đại diện cho nhóm vi khuẩn quan trọng nhất trong việc đánh giá mức độ vệ sinh cũng như đủ các tiêu chuẩn lí tưởng cho sinh vật chỉ thị, nó cũng có thể được xác định theo các phương pháp phân tích vi sinh vật học bình thường ở các phòng thí nghiệm cũng như có thể xác định sơ bộ trong thực địa. Vì vậy mà người ta thường chọn E. coli là vi sinh vật chỉ thị cho chỉ tiêu vệ sinh, [11, 14, 23, 24, 34]. 1.2. Thành phần sinh học của nước thải Trong nước thải có rất nhiều chất hữu cơ nên có rất nhiều sinh vật sinh sống cùng với vi sinh vật tạo thành một hệ sinh vật có quan hệ vô cùng mật thiết, [14, 23]. 1.2.1. Tảo Tảo trong nước thải ( trong đó có cả vi khuẩn lam mà trước đây gọi là tảo lam ) được xếp vào nhóm thực vật nổi của nước. Chúng sống chủ yếu nhờ quang hợp, chúng xử dụng CO2 cùng với N và P để cấu thành tế bào dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng mặt trời, đồng thời cũng thải ra oxy. Trong nước thải rất giàu N, P nên nước thải là môi trường thích hợp cho tảo tăng sinh khối. Mặt khác, việc tăng nhanh sinh khối của tảo cũng là nguồn ô nhiễm thứ cấp