Đề tài Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất các loại thuốc Vitamin bằng phương pháp bùn hoạt tính hiếu khí

1.1 Cô sôû hình thaønh ñeà taøi Ngaøy nay, cuøng tieán theo ñaø phaùt trieån cuûa neàn kinh teá vaø söï gia taêng daân soá, nhu caàu chaêm soùc söùc khoeû cuûa ngöôøi daân cuõng ñöôïc ñaët leân haøng ñaàu. Töø nhu caàu ñoù maø ngaønh döôïc phaåm nöôùc ta ñaõ coù nhöõng böôùc phaùt trieån vöôït baäc laøm ña daïng vaø phong phuù hôn caùc döôïc phaåm saûn xuaát trong nöôùc beân caïnh nhöõng saûn phaåm nhaäp khaåu töø nöôùc ngoaøi. Vaø ngaønh döôïc Vieät Nam vôùi soá löôïng khoaûng hôn 100 nhaø maùy cuûa Trung öông vaø ñòa phöông ñaõ ñoùng goùp moät vai troø lôùn trong thò tröôøng noäi ñòa. Theo ñònh höôùng cuûa Nghò quyeát Hoäi nghò laàn thöù 2 cuûa Ban chaáp haønh Trung öông Ñaûng Coäng Saûn VIII laø “ñeán naêm 2020 ñaït coâng ngheä trình ñoä tieân tieán trong khu vöïc ASEAN ôû caùc ngaønh kinh teá troïng ñieåm”, ngaøy 09/09/1996 Boä tröôûng Boä Y teá ñaõ kyù quyeát ñònh soá 1516/BYT-QÑ chính thöùc aùp duïng taïi Vieät Nam tieâu chuaån THÖÏC HAØNH TOÁT SAÛN XUAÁT THUOÁC (GMP) cuûa Hieäp hoäi caùc nöôùc Ñoâng Nam AÙ (ASEAN), ñoàng thôøi yeâu caàu caùc cô sôû saûn xuaát thuoác coù keá hoaïch trieån khai thöïc hieän. Trong soá caùc saûn phaåm döôïc, thuoác vitamin C laø moät trong nhöõng saûn phaåm chính thoâng duïng treân thò tröôøng. Vieäc saûn xuaát baøo cheá vitamin naøy ñaõ thaûi ra moät löôïng nöôùc thaûi coù nhöõng tính chaát vaø thaønh phaàn ñaëc tröng gaây nhieàu taùc haïi xaáu ñeán moâi tröôøng. Bôûi khi hoøa tan vaøo nöôùc, caùc chaát coù nguoàn goác töø vitamin C seõ keát hôïp vôùi nhau hình thaønh neân moät lôùp maøng daãn ñeán söï khoù phaân huûy, toàn löu laâu daøi trong moâi tröôøng vaø cô theå sinh vaät gaây ñoäc tích luõy, aûnh höôûng nguy haïi ñeán cuoäc soáng. Vì vaäy vieäc xöû lyù oâ nhieãm sinh ra trong quaù trình saûn xuaát thuoác laø moät trong nhöõng yeáu toá caàn thieát ñeå caùc cô sôû döôïc phaåm ñaït GMP. Ñeà taøi “Nghieân cöùu xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát caùc loaïi thuoác Vitamin baèng phöông phaùp buøn hoaït tính hieáu khí” ñöôïc thöïc hieän nhaèm tìm ra nhöõng giaûi phaùp kyõ thuaät hôïp lyù xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát Vitamin, goùp phaàn vaøo coâng taùc baûo veä moâi tröôøng trong giai ñoaïn hieän nay. 1.2 Muïc tieâu cuûa ñeà taøi Ñi cuøng vôùi coâng taùc baûo veä moâi tröôøng vaø höôùng tôùi thöïc hieän tieâu chuaån thöïc haønh toát saûn xuaát trong lónh vöïc baøo cheá döôïc phaåm, ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän vôùi muïc tieâu tìm ra phöông phaùp hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát Vitamin – moät trong nhöõng loaïi thuoác boå caàn thieát cho nhu caàu haøng ngaøy cuûa con ngöôøi. Ñaây chính laø cô sôû nhaèm xaây döïng giaûi phaùp kyõ thuaät ñeå giaûi quyeát vaán ñeà moâi tröôøng noùi chung cho caùc xí nghieäp döôïc phaåm ôû Vieät Nam hieän nay. 1.3 Noäi dung nghieân cöùu Tìm hieåu coâng ngheä baøo cheá döôïc phaåm ôû Vieät Nam. Ñaùnh giaù möùc ñoä oâ nhieãm vaø nguoàn gaây oâ nhieãm trong saûn xuaát baøo cheá döôïc phaåm. Tieán haønh phaân tích caùc chæ tieâu ñaàu vaøo cuûa nöôùc thaûi saûn xuaát Vitamin C (thí nghieäm vôùi maãu nhaân taïo). Tieán haønh chaïy moâ hình thí nghieäm vaø phaân tích caùc chæ tieâu ñaàu ra vôùi caùc taûi troïng khaùc nhau. Ñöa ra keát quaû ñeå ñaùnh giaù khaû naêng xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát Vitamin C baèng coâng ngheä buøn hoaït tính hieáu khí. 1.4 Phöông phaùp nghieân cöùu Xaây döïng moâ hình moâ phoûng beå sinh hoïc hieáu khí – Aerotank vôùi kích thöôùc nhoû, quy moâ phoøng thí nghieäm. Vaän haønh moâ hình moâ phoûng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi. Kieåm nghieäm caùc ñaëc tính oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi tröôùc vaø sau xöû lyù ñeå ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù. Phöông phaùp phaân tích: caùc thoâng soá ñöôïc phaân tích theo phöông phaùp chuaån (APHA, AWWA, TCVN 1995 vaø Standard Methods). Caùc thoâng soá ño vaø phöông phaùp phaân tích ñöôïc trình baøy trong baûng sau: Thoâng soá Phöông phaùp phaân tích pH pH keá COD Phöông phaùp ñun hôû SS Loïc, saáy 1050C, caân phaân tích N-NH4 Phöông phaùp Nessler, so maøu baèng maùy quang phoå keá haáp thu P - PO4 Phöông phaùp ascorbic so maøu baèng maùy quang phoå keá haáp thu Baûng 1.1 Caùc thoâng soá vaø phöông phaùp phaân tích Phöông phaùp xöû lyù soá lieäu: Caùc soá lieäu ñöôïc theå hieän treân caùc baûng bieåu. Soá lieäu ñöôïc quaûn lyù vaø xöû lyù baèng chöông trình Microsoft Excel/Microsoft office 2000. Vaên baûn soaïn thaûo ñöôïc söû duïng treân chöông trình Microsoft Word/Microsoft Office 2000 1.5 Phaïm vi nghieân cöùu Do haïn cheá veà thôøi gian neân ñeà taøi chæ ñöôïc thöïc hieän cho nöôùc thaûi saûn xuaát thuoác Vitamin C – moät trong nhöõng loaïi thuoác boå thoâng duïng treân thò tröôøng hieän nay. Moâ hình ñöôïc söû duïng döôùi daïng moâ phoûng coù kích thöôùc nhoû, aùp duïng trong phoøng thí nghieäm. ÖÙng duïng ñoái vôùi beå sinh hoïc hieáu khí – Aerotank. Töø nhu caàu chaêm soùc söùc khoûe cho ngöôøi daân, thò tröôøng döôïc phaåm Vieät Nam ngaøy caøng coù nhieàu böôùc tieán môùi. Beân caïnh caùc saûn phaåm nhaäp khaåu töø nöôùc ngoaøi, ngaønh döôïc trong nöôùc cuõng ñaõ coù nhieàu kyõ thuaät môùi, nhieàu döôïc chaát môùi, taù döôïc môùi ñöôïc ñöa vaøo söû duïng goùp phaàn laøm phong phuù vaø ña daïng hôn cho caùc saûn phaåm döôïc Vieät Nam. Nhöng ñeå naâng cao chaát löôïng saûn phaåm vaø tính caïnh tranh treân thò tröôøng, caùc cô sôû saûn xuaát caàn phaûi ñaàu tö naâng caáp nhaèm höôùng tôùi thöïc hieän Tieâu Chuaån Thöïc Haønh toát saûn xuaát thuoác (GMP). 2.1 Tieâu chuaån thöïc haønh toát saûn xuaát thuoác (GMP) GMP baét ñaàu ñöôïc hình thaønh töø nhöõng naêm 1960 vaø cho ñeán nay noù ñang aùp duïng treân 100 quoác gia bao goàm: GMP cuûa Myõ, Canada, Nhaät…; GMP cuûa Chaâu Aâu; GMP cuûa ASEAN; GMP cuûa Toå Chöùc Y teá Theá Giôùi (WHO). Taïi Vieät Nam, ñeán naêm 2002 coù 20 cô sôû saûn xuaát döôïc phaåm ñaõ ñöôïc Boä Y Teá duyeät vaø caáp giaáy chöùng nhaän ñaït tieâu chuaån GMP – ASEAN. Thöïc haønh toát saûn xuaát thuoác (GMP: Good Manufacturing Practices) laø heä thoáng nhöõng quy ñònh chung hay höôùng daãn nhaèm ñaûm baûo caùc nhaø saûn xuaát coù theå cho ra nhöõng saûn phaåm luoân luoân: - Ñaït tieâu chuaån chaát löôïng ñaõ ñaêng kyù. - An toaøn cho ngöôøi söû duïng. Trong quaù trình saûn xuaát thuoác coù nhieàu yeáu toá aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa thuoác nhö tình traïng loän xoän, nhaàm laãn hay nhieãm/nhieãm cheùo. Vieäc kieåm tra chaát löôïng thuoác coù theå bò haïn cheá vì chæ kieåm tra moät soá maãu ñaïi dieän cho loâ saûn xuaát, khaû naêng cuûa phöông phaùp hay thieát bò kieåm nghieäm coù giôùi haïn. Do ñoù muïc tieâu aùp duïng GMP laø giuùp caùc nhaø saûn xuaát thuoác phoøng ngöøa hay giaûm thieåu caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán chaát löôïng thuoác trong quaù trình saûn xuaát. 2.1.1 Naêm yeáu toá quan troïng cuûa GMP Moâi tröôøng Nguyeân lieäu Con ngöôøi Quy trình Thieát bò 2.1.2 Möôøi noäi dung chính cuûa GMP Khaùi nieäm Nhaân söï Nhaø xöôûng Thieát bò Veä sinh Chaát löôïng Töï thanh tra Xöû lyù khieáu naïi Taøi lieäu… Saûn xuaát Hình 2.1 Caùc noäi dung chính trong GMP 2.1.3 Giao thao giöõa GMP, ISO vaø TQM Hoïc thuyeát cuûa Demming ñaõ ñöôïc xem laø hoïc thuyeát coù aûnh höôûng lôùn nhaát cuûa theá kyû 20 trong lónh vöïc quaûn lyù chaát löôïng. Döïa vaøo hoïc thuyeát naøy, theá giôùi ñaõ phaùt trieån theo 2 höôùng khaùc nhau: - Quaûn lyù chaát löôïng treân cô sôû tieâu chuaån hoùa (Ñöôïc phaùt trieån maïnh ôû Myõ vaø Chaâu Aâu maø ñænh cao cuûa noù hieän nay laø ISO 9000). - Quaûn lyù chaát löôïng toaøn dieän (ñöôïc khôûi xöôùng töø Nhaät Baûn vaø thaønh coâng ôû nhieàu nöôùc Chaâu AÙ). Thöïc haønh toát saûn xuaát (GMP) vaø Heä thoáng tieâu chuaån hoùa quoác teá (ISO: International Organisation for Standardisation) gioáng nhau ôû choã cuøng xaây döïng neân caùc tieâu chuaån chaát löôïng vaø duøng caùc tieâu chuaån naøy ñeå ñaùnh giaù heä thoáng chaát löôïng cuûa moät doanh nghieäp. Trong khi Quaûn lyù chaát löôïng toaøn dieän (TQM: Total Quality Management) khoâng ñaët troïng taâm vaøo tieâu chuaån hoùa maø laïi ñaët troïng taâm vaøo con ngöôøi. TQM khoâng phaûi laø moät tieâu chuaån do ñoù khoâng coù chính saùch xeùt duyeät vaø caáp giaáy chöùng nhaän ñaït TQM. Veà thöïc chaát, caû 3 heä thoáng GMP, ISO, TQM coù nhöõng ñieåm gioáng nhau cô baûn veà muïc tieâu, chæ khaùc nhau veà söï heä thoáng hoùa hoà sô vaø caùch aùp duïng. Muïc tieâu cô baûn cuûa GMP, ISO vaø TQM laø ñaûm baûo chaát löôïng haøng hoùa vaø dòch vuï cung caáp cho khaùch haøng, thoâng qua moät heä thoáng quaûn lyù chaát löôïng ñöôïc aùp duïng trieät ñeå vaø roäng khaép trong taát caû caùc khaâu cuûa saûn xuaát vaø dòch vuï. Moät doanh nghieäp döôïc phaåm ñaït ISO 9002 thì khoâng chaéc chaén saûn phaåm cuûa hoï seõ ñöôïc chaáp nhaän ôû thò tröôøng Chaâu Aâu, Myõ….maø khoâng caàn tôùi giaáy chöùng nhaän GMP Chaâu Aâu hoaëc GMP cuûa WHO. Do ñoù, ñoái vôùi caùc nhaø saûn xuaát döôïc phaåm, GMP laø tieâu chuaån ñaàu tieân vaø baét buoäc. Tuy nhieân, ISO 9002 cuõng ñöôïc khuyeán khích thöïc hieän, mieãn laø hai heä thoáng vaên baûn cuûa GMP vaø ISO 9002 khoâng toàn taïi song song ñeå traùnh tôùi nhöõng baát caäp trong lónh vöïc quaûn lyù, laõng phí veà nguoàn löïc (nhaân löïc, thôøi gian), aûnh höôûng tôùi lôïi nhuaän cuûa doanh nghieäp. 2.2 Sô löôïc veà ngaønh döôïc Vieät Nam Trong ngaønh saûn xuaát döôïc phaåm, ngöôøi ta chia thaønh 3 giai ñoaïn saûn xuaát nhö sau: Nghieân cöùu vaø phaùt trieån. Chuyeån ñoåi nhöõng hôïp chaát höõu cô töï nhieân trôû thaønh nguyeân lieäu döôïc phaåm thoâng qua caùc quaù trình leân men, chieát taùch vaø toång hôïp hoùa hoïc. Hoaøn taát pha troän vaø ñoùng goùi saûn phaåm. ÔÛ Vieät Nam, haàu heát caùc nhaø maùy saûn xuaát döôïc phaåm ñeàu laø quy trình pha troän vaø ñoùng goùi thaønh phaåm ñöôïc tieán haønh vôùi nhöõng saûn phaåm bao goàm thuoác gaây teâ, meâ, thuoác taåy truøng, nöôùc muoái baõo hoøa, thuoác choáng ñoâng, thuoác giaûm ñau, thuoác huyeát aùp, khaùng sinh, thuoác lôïi tieåu, thuoác choáng nhieãm truøng, thuoác trôï tim, thuoác thaàn kinh vaø caùc loaïi vitamin trong caùc daïng thaønh phaåm nhö vieân nang, vieân neùn, thuoác tieâm, xiroâ, kem, chai dòch truyeàn, bao thuoác daïng loûng… 2.3 Quy trình saûn xuaát 2.3.1 Mguyeân phuï lieäu vaø saûn phaåm 2.3.1.1 Saûn phaåm Caùc nhaø maùy döôïc taïi Vieät Nan, saûn phaåm sau khi voâ chai vaø ñoùng goùi seõ coù nhieàu teân goïi thöông maïi khaùc nhau, nhöng chæ theo caùc daïng söû duïng thoâng duïng sau: vieân neùn, vieân nang, xiroâ, bao boät daïng loûng, kem, thuoác môõ vaø chai thuoác saùt truøng, daïng chai dòch truyeàn vaø thuoác tieâm. 2.3.1.2 Nguyeân lieäu Nguyeân lieäu cho saûn xuaát döôïc phaåm bao goàm caùc thaønh phaàn döôïc lieäu chính, caùc chaát taù döôïc nhö ñöôøng, lactose,…vaø caùc dung moâi nhö methylene chlorid, dichloro ethane, ethyl acetate vaø methanol. Phaàn lôùn caùc döôïc lieäu naøy ñeàu laø nhöõng saûn phaåm nhaäp khaåu. Nguyeân lieäu cô baûn phuïc vuï vieäc saûn xuaát voû vieân nang laø gelain y teá. Gelain laø hoãn hôïp cuûa protein nöôùc baõo hoøa coù nguoàn goác chính töø colagen, moät daïng protein töï nhieân. Moät soá nguyeân lieäu chính khaùc söû duïng trong saûn xuaát voû vieân nang laø thuoác nhuoäm, chaát trôï nhuoäm, chaát baûo quaûn vaø glyxerin. Moät soá caùc nguyeân lieäu ñoùng goùi khaùc nhau nhö chai thuûy tinh, naép nhöïa, ñai nieâm phong nhoâm, tuùi giaáy, nhöïa, carton, nhaõn vaø maøng co cuõng ñöôïc söû duïng trong quy trình saûn xuaát. 2.3.2 Cô sôû haï taàng saûn xuaát 2.3.2.1 Trang thieát bò maùy moùc saûn xuaát Nhöõng thieát bò chính ñöôïc söû duïng ñeå saûn xuaát caùc saûn phaåm khaùc nhau goàm: Thuøng khuaáy troän. Maùy nghieàn mòn. Buoàng saáy. Loø vaø tuû haáp. Maùy daäp vieân. Maùy bao vieân. Maùy saûn xuaát voû vieân nang. Maùy goùi vieân nang. Vì nhöõng muïc ñích khaùc nhau neân coù theå coù caùc maùy roùt töï ñoäng hay baùn töï ñoäng ñeå roùt thuoác daïng loûng vaøo chai, oáng tieâm, boät vaøo chai vaø cream vaøo caùc tube. Caùc maùy in. 2.3.2.2 Heä thoáng cung caáp nöôùc Trong nhaø maùy, heä thoáng nöôùc saûn xuaát seõ goàm 3 loaïi chính sau: - Nöôùc laøm meàm thoâng qua heä thoáng trao ñoåi cation ñeå cung caáp cho noài hôi. - Nöôùc khöû khoaùng ñöôïc duøng ñeå hoaø tan nguyeân lieäu raén vaø ñöôïc cung caáp bôûi thieát bò loïc RO. - Nöôùc caát ñöôïc duøng cho caùc loaïi oáng tieâm vaø caùc loaïi thuoác khaùc. Quaù trình röûa oáng tieâm cuõng duøng ñeán nöôùc naøy. 2.3.3 Moät soá quy trình saûn xuaát ñieån hình 2.3.3.1 Pha cheá thuoác Nguyeân lieäu thoâ töø trong kho chöùa ñöôïc chuyeån qua khu vöïc pha cheá, taïi ñaây nguyeân lieäu ñöôïc caân ñong pha troän vaø laø khaâu öu tieân quan troïng nhaát trong khu vöïc saûn xuaát. 2.3.3.2 Quy trình saûn xuaát thuoác vieân Nguyeân lieäu Kieåm nghieäm Taù döôïc Troän boät Ñoùng goùi eùp væ Laøm saïch vieân Ñoùng kieän Taù döôïc ñaõ K.N Saáy khoâ söûa haït Kieåm nghieäm baùn thaønh phaåm Nhaøo öôùt Saùt haït Taù döôïc boùng ñaõ K.N Hoà dính Troän haït Daäp vieân Kieåm nghieäm thaønh phaåm löu maãu Bao bì ñaõ xöû lyù Xuaát xöôûng Hình 2.1: Quy trình sản xuất thuoác vieân 2.3.3.3 Quy trình ñoùng goùi vieân nang Quy trình ñoùng goùi vieân nang laø quaù trình trong ñoù thuoác ñöôïc cho vaøo caùc vieân con nhoäng baèng maùy ñoùng vieân nang. Nguyeân lieäu cuõng traûi qua caùc böôùc nhö pha cheá, raây saøng vaø nhaøo troän gioáng nhö quy trình saûn xuaát thuoác vieân. 2.3.3.4 Quy trình saûn xuaát xiroâ Xiroâ baûo quaûn vaø hoaø tan vôùi nöôùc khöû khoaùng trong bình thuyû tinh ôû nhieät ñoä coá ñònh khoaûng 900C. Dung dòch ñöôïc khuaáy troän lieân tuïc vaø sau ñoù ñöôïc laøm maùt ñeán nhieät ñoä khoaûng 300C. Sau ñoù, nhöõng nguyeân lieäu chính ñöôïc ñöa vaøo vaø tieáp tuïc khuaáy troän. Höông vò ñöôïc cho vaøo trong quaù trình khuaáy troän. Ñoä loûng cuûa dung dòch xiroâ ñöôïc duy trì baèng caùch cho theâm nöôùc khöû khoaùng. Sau quaù trình treân, xiroâ ñöôïc loïc vaø chöùa trong caùc thuøng chöùa lôùn tröôùc khi ñoùng chai vaø voâ bao. 2.3.3.5 Quy trình saûn xuaát nöôùc uoáng Quy trình cuõng bao goàm pha cheá, khuaáy troän ñeå ñaït moät hoãn hôïp ñoàng nhaát vaø roùt hoãn hôïp naøy vaøo maùy ñeå chieát roùt vaøo chai hay bao vôùi nhöõng khoái löôïng xaùc ñònh. Cuoái cuøng chai hay bao ñöôïc mang ñi ñoùng goùi in nhaõn. Kieåm nghieäm nguyeân phuï lieäu Nguyeân lieäu Hoøa tan hoaøn toaøn chaát phuï Hoøa tan hoaøn toaøn nguyeân lieäu chính Phuï lieäu taù döôïc Loïc trong Xöû lyù laøm saïch Vaøo chai Daùn nhaõn Ñoùng goùi Bao bì Xuaát xöôûng Kieåm nghieäm thaønh phaåm löu maãu Ñònh löôïng baùn thaønh phaåm Hình 2.2: Quy trình sản xuất nöôùc uoáng Nguyeân lieäu 2.3.3.6 Quy trình saûn xuaát thuoác kem vaø thuoác môõ Taù döôïc Xöû lyù laøm saïch Kieåm nghieäm thaønh phaàn löu maãu Nguyeân lieäu Kieåm nghieäm Hoøa tan thaønh phaàn daàu môõ Hoøa tan hoaøn toaøn vaøo thaønh phaàn nöôùc Bao bì Nghieàn ñieàu hoøa thaønh chaát Kieåm nghieäm ñònh löôïng baùn thaønh phaåm Vaøo oáng tube, chai, loï In, daùn nhaõn Ñoùng goùi Xuaát xöôûng Hình 2.3: Quy trình saûn xuaát thuoác kem, môõ Nguyeân lieäu Kieåm nghieäm nguyeân phuï lieäu Phuï lieäu taù döôïc Hoøa tan hoaøn toaøn chaát phuï Hoøa tan hoaøn toaøn nguyeân lieäu chính Ñònh löôïng baùn thaønh phaåm Oáng tieâm roãng Caét loaïi Röûa saïch Loïc trong Loïc truøng Haáp tieät truøng Ñoùng oáng Haáp tieät truøng Bao bì Soi Xöû lyù laøm saïch Ñoùng goùi Xuaát xöôûng Kieåm nghieäm thaønh phaåm löu maãu 2.3.3.7 Quy trình saûn xuaát thuoác tieâm Hình 2.4: Quy trình saûn xuaát thuoác tieâm 2.4 OÂ nhieãm nöôùc thaûi trong caùc nhaø maùy saûn xuaát döôïc phaåm 2.4.1 Nhu caàu söû duïng nöôùc Nöôùc ñöôïc söû duïng chuû yeáu cho caùc quaù trình sau: Quaù trình saûn xuaát. Röûa thieát bò. Röûa chai oáng. Veä sinh khu vöïc saûn xuaát. Cung caáp cho loø hôi. Caáp nöôùc cho thaùp giaûi nhieät. Cung caáp cho heä thoáng ñieàu hoøa khoâng khí. Cung caáp cho phoøng thí nghieäm. Caáp nöôùc cho khu vöïc vaên phoøng. Nöôùc khöû khoaùng ñöôïc duøng cho caùc muïc ñích sau: Röûa chai, loï, oáng. Caáp cho quaù trình saûn xuaát thuoác kem vaø môõ. Caáp cho phoøng thí nghieäm. Caáp nöôùc cho maùy caát nöôùc. Nöôùc caát ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát thuoác tieâm vaø moät soá loaïi thuoác khaùc. Toång löôïng nöôùc tieâu thuï bao goàm caû nöôùc veä sinh duøng cho boä phaän vaên phoøng, nöôùc röûa nhaø xöôûng vaø caùc loaïi nöôùc laøm saïch khaùc öôùc tính khoaûng 120 – 180l/kg nguyeân lieäu. 2.4.2 Caùc nguoàn thaûi trong nhaø maùy Trong quy trình saûn xuaát ñaõ trình baøy ôû treân, chuùng ta thaáy raèng löôïng nöôùc tham gia vaøo quaù trình saûn xuaát khoâng lôùn nhöng coù möùc ñoä oâ nhieãm khaù cao bôûi vì coù söï hieän dieän haøm löôïng khaù lôùn caùc loaïi hôïp chaát höõu cô. Baûng sau ñaây laø toùm taét veà toång theå caùc nguoàn thaûi vaø moät soá tính chaát ñieån hình cuûa noù. Nguoàn thaûi Tính chaát Röûa thieát bò maùy moùc Röûa chai, loï. Veä sinh nhaø xöôûng. Nöôùc thaûi phoøng thí nghieäm. Doøng nöôùc thaûi boû noài hôi. Nöôùc ngöng tuï. Doøng nöôùc thaûi boû cuûa thaùp giaûi nhieät. Nöôùc taùi sinh heä thoáng laøm meàm nöôùc. Nöôùc thaûi vaên phoøng vaø caùc loaïi khaùc. BOD, COD, SS, DS Doøng nöôùc saïch. BOD, COD, SS, DS BOD, COD, SS, DS DS Nöôùc noùng. DS DS BOD, COD, SS. Baûng 2.1 Caùc nguoàn thaûi trong nhaø maùy vaø tính chaát oâ nhieãm ñieån hình Chi tieát veà caùc nguoàn thaûi treân nhö sau: Röûa thieát bò maùy moùc: Ñaây laø nguoàn thaûi chính vôùi möùc oâ nhieãm cao cuûa caùc nhaø maùy döôïc phaåm. Trong moät soá nhaø maùy, coù caùc boä phaän hay moät phaàn cuûa thieát bò coù theå thaùo laép ra ñöôïc thì ñem röûa taïi caùc khu vöïc rieâng, coøn phaàn coøn laïi cuûa thieát bò thì ñöôïc röûa taïi choã. Nhìn chung caùc thieát bò ñaàu tieân ñöôïc röûa baèng nöôùc maùy vaø sau ñoù tieáp tuïc röûa vôùi nöôùc noùng ñeå ñaûm baûo khoâng coù nhieãm cheùo. Caùc hoùa chaát taåy röûa ñöôïc söû duïng. Cuoái cuøng, thieát bò ñöôïc laøm khoâ bôûi maùy thoåi khí. Noài haáp vaø maùy ñoùng vieân thöôøng ñöôïc röûa vôùi dung dòch sau khi hoaøn taát moãi meû. Röûa chai, loï, oáng: oáng thuûy tinh duøng trong saûn xuaát thuoác tieâm thoâng thöôøng ñöôïc röûa nöôùc maùy sau ñoù röûa baèng nöôùc khöû khoaùng vaø cuoái cuøng ñöôïc röûa baèng nöôùc caát. Veä sinh nhaø xöôûng: Neàn cuûa khu vöïc saûn xuaát thoâng thöôøng ñöôïc laøm saïch bôûi maùy huùt buïi ñeå thu gom nguyeân lieäu khoâ vaø sau ñoù lau chuøi dung dòch. Saøn nhaø xöôûng thöôøng hay ñöôïc röûa baèng nöôùc. Nöôùc thaûi röûa saøn chöùa haøm löôïng nhoû caùc chaát hoùa hoïc. Vaø löôïng nöôùc thaûi naøy cuõng bao goàm caû phaàn nöôùc thaûi do röûa choåi lau nhaø coù chöùa caùc chaát treân. Nöôùc thaûi phoøng thí nghieäm: Nöôùc thaûi töø phoøng thí nghieäm baét nguoàn töø caùc quaù trình röûa veä sinh caùc duïng cuï thieát bò phoøng thí nghieäm, noù chöùa ñöïng nhöõng chaát oâ nhieãm nhö dung moâi, caùc taùc nhaân phaân tích, caùc hoùa chaát döôïc phaåm. Nöôùc thaûi boû cuûa noài hôi: Nhaèm khoáng cheá TDS trong noài hôi, moät phaàn cuûa nöôùc thaûi trong noài seõ ñöôïc thaûi ra ngoaøi ñònh kyø. Phaàn nöôùc thaûi naøy coù TDS cao vaø cuõng chöùa haøm löôïng veát caùc hoùa chaát duøng trong noài hôi. Nhieät ñoä cuûa nöôùc thaûi naøy khaù cao khoaûng 1000C. Hôi nöôùc ngöng tuï: Hôi nöôùc sau khi söû duïng cho noài haáp, maùy ñoùng vieân neùn, thieát bò caát nöôùc, heä thoáng ñieàu hoøa khoâng khí vaø khöû ñoä aåm vaø heä thoáng gia nhieät cho caùc thieát bò thuûy tinh. Nöôùc thaûi boû cuûa thaùp giaûi nhieät: Doøng nöôùc thaûi naøy coù TDS cao vaø cuõng coù haøm löôïng nhoû caùc hoùa chaát söû duïng cho heä thoáng nöôùc laøm maùt. Nöôùc laøm meàm: Nöôùc thaûi cuûa quaù trình naøy chöùa ñöïng TDS cao vaø moät löôïng muoái coøn dö laïi. 2.4.3 Moät soá ñaëc tính cuûa nöôùc thaûi 2.4.3.1 Söï thay ñoåi cuûa tính chaát nöôùc thaûi theo thôøi gian Nhö ñaõ trình baøy ôû treân, nöôùc thaûi oâ nhieãm chuû yeáu laø xuaát phaùt töø quaù trình röûa laøm veä sinh caùc thieát bò duïng cuï. Do vaäy, löu löôïng cuûa nöôùc thaûi phuï thuoäc raát lôùn vaøo thôøi gian haøng ngaøy vaø tính chaát nöôùc thaûi coù bieân ñoä dao ñoäng töø caùc nguoàn oâ nhieãm khaùc cuõng dao ñoäng khaù lôùn theo thôøi gian do caùc loaïi hoùa chaát söû duïng khaùc nhau. 2.4.3.2 Söï thay ñoåi theo töøng phaân xöôûng saûn xuaát Nöôùc thaûi cuûa quaù trình saûn xuaát coù nhöõng tính chaát thay ñoåi vôùi töøng phaân xöôûng saûn xuaát, phuï thuoäc chuû yeáu tính chaát cuûa caùc loaïi nguyeân lieäu thoâ trong quaù trình saûn xuaát. Trong nhaø maùy saûn xuaát ngöôøi ta thöôøng phaân ra thaønh ba nguoàn nöôùc thaûi saûn xuaát nhö sau: Nöôùc thaûi töø phaân xöôûng saûn xuaát b - lactam coù chöùa chaát khaùng sinh vaø caùc chaát höõu cô khaùc. Nöôùc thaûi töø phaân xöôûng non b - lactam, coù chöùa caùc loaïi nguyeân lieäu thoâ khaùc. Nöôùc thaûi töø phoøng kieåm nghieäm coù chöùa caùc loaïi nguyeân lieäu coøn coù kim loaïi naëng, caùc loaïi hoùa chaát, dung moâi khaùc nhau. Do vaäy, seõ raát khoù khaên thì thaønh laäp moät khoaûng xaùc ñònh tính chaát nöôùc thaûi trong saûn xuaát döôïc phaåm. 2.5 Tình hình xöû lyù nöôùc thaûi taïi moät soá nhaø maùy saûn xuaát döôïc phaåm trong nöôùc Hieän nay, do nhöõng nguyeân nhaân khaùch quan, moät soá xí nghieäp döôïc phaåm coù theå coù hoaëc khoâng coù caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Nhöng nhìn chung, caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi cuûa caùc nhaø maùy döôïc phaåm trong nöôùc ñeàu coù ñieåm chung laø döïa treân cô sôû caùc coâng ngheä sinh hoïc thoâng duïng phoå bieán nhö xöû lyù kî khí, hieáu khí…..Nöôùc thaûi töø caùc phaân xöôûng b - lactam chöa ñöôïc quan taâm chuù troïng ñeán. Döôùi ñaây laø sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi ñang ñöôïc vaän haønh taïi moät soá nhaø maùy döôïc phaåm ôû phía Nam. Nöôùc thaûi saûn xuaát Beå ñieàu hoøa Beå trung hoøa Beå laéng Beå khöû truøng Beå laéng caën Beå Aerotank Baõi choân laáp Beå neùn buøn NaOH Thoåi khí Chlorin Thoåi khí Chaát dinh döôõng Thaûi Hình 2.5 : Sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi nhaø maùy OPV Vieät Nam (coâng suaát 40m3/ngaøy) Beå Aerotank Nöôùc thaûi non b - lactam Beå ñieàu hoøa Beå UASB Beå loïc caùt Beå trung gian Beå laéng Beå neùn buøn Nöôùc thaûi b - lactam Beå ñieàu hoøa Heä thoáng RO Chaát dinh döôõng Thoåi khí Nguoàn xaû Buøn thaûi Nguoàn xaû Hình 2.6: Sô ñoà coâng ngheä traïm xöû lyù nöôùc thaûi XN döôïc phaåm TW25 (coâng suaát 8m3/h) Nöôùc thaûi saûn xuaát Beå ñieàu hoøa Beå troän Beå khöû truøng Beå laéng caën Beå Aerotank Beå neùn buøn Saân phôi buøn Chaát dinh döôõng Thoåi khí Thaûi Chlorin Thoåi khí Hình 2.7 : Sô ñoà coâng ngheä traïm xöû lyù nöôùc thaûi XNLH Döôïc Haäu Giang (coâng suaát 400m3/ngaøy ñeâm) 3.1 Môû ñaàu Naêm 1820, baùc só haûi quaân P.Vysnievski (Nga) ñaõ vieát: trong thöùc aên coù nhöõng chaát chöõa ñöôïc beänh scorbut. Nhöng haàu nhö ñeán cuoái theá kyû XIX ngöôøi ta vaãn cho raèng chæ caàn protid, lipid, glucid vaø moät soá khoaùng chaát laø ñuû cho con ngöôøi soáng vaø khoûe maïnh. Naêm 1881, baùc só Lunin (Nga) ñaõ vieát raèng: trong söõa, ngoaøi casein, chaát beùo, lactose vaø muoái coøn coù nhöõng chaát khaùc caàn thieát cho söï hoaït ñoäng bình thöôøng cuûa chuoät baïch nhöng chöa xaùc ñònh ñöôïc laø chaát gì. Naêm 1897, baùc só Eljkman (Haø Lan) nghieân cöùu gaø bò beänh beùri – beùri (vieâm ña daây thaàn kinh) ôû Indonesia ñaõ ñöa ra keát luaän: gaïo giaõ traéng ñaõ maát yeáu toá choáng laïi beänh beùri – beùri, caùm gaïo coù theå chöõa ñöôïc beänh naøy. Naêm 1911, nhaø baùc hoïc Funk (Ba Lan) ñaõ taùch ra ñöôïc töø caùm gaïo caùc chaát keát tinh coù khaû naêng chöõa ñöôïc beänh beùri – beùri, do chaát naøy coù chöùa nhoùm Nitô (nhoùm amin) neân oâng ñaët teân laø VITAMINE ñeå chæ raèng ñaây laø moät amin khoâng theå thieáu trong ñôøi soáng. Veà sau ngöôøi ta phaùt hieän ra ñöôïc khoaûng vaøi chuïc vitamin coù caáu truùc raát khaùc bieät nhau vaø khoâng phaûi taát caû ñeàu chöùa nitô neân Drummond ñeà nghò goïi chuùng laø VITAMIN (boû chöõ E cuoái cuøng) vaø goïi teân theo chöõ caùi Latin. 3.2 Phaân loaïi Vitamin Vitamin laø nhöõng hôïp chaát höõu cô coù hoaït tính sinh hoïc khoâng theå thieáu ñöôïc ñoái vôùi ngöôøi cuõng nhö ñoäng vaät, coù vai troø quan troïng trong chuyeån hoùa caùc chaát vaø ñaûm baûo cho cô theå hoaït ñoäng bình thöôøng. Cuõng nhö caùc nguyeân toá vi löôïng (Fe, I, Mn, Zn..) vitamin laø nhöõng chaát khoâng coù giaù trò veà maët naêng löôïng nhöng caàn thieát cho cô theå vaø cho söï phaùt trieån, taùc ñoäng ôû lieàu thaáp vaø cô theå khoâng töï toång hôïp ñöôïc maø phaûi ñöôïc cung caáp töø thöïc phaåm (Tröø Vitamin D vaø K, taát caû caùc vitamin coøn laïi ñeàu ñöôïc cung caáp töø thöùc aên vì cô theå khoâng töï toång hôïp ñöôïc hoaëc neáu coù thì vôùi moät löôïng raát nhoû khoâng ñuû cho nhu caàu haøng ngaøy). Caùc vitamin coù caáu truùc raát khaùc nhau. Vitamin ñöôïc phaân loaïi döïa theo tính hoøa tan: coù 2 loaïi vitamin laø tan trong daàu vaø tan trong nöôøc 3.2.1 Vitamin tan trong daàu 3.2.1.1 Vitamin A Vitamin A laø teân chung cuûa moät soá chaát coù caáu truùc hoùa hoïc vaø hoaït tính töông töï nhau. C20H30O PTL: 286,5 Teân khaùc: retinol Teân khoa hoïc: 9,13 – dimetyl – 1 – (2,16,17 – trimetyl cyclohex – 1 – enyl) nona – 2’,, 4’, 6’, 8; tetraen – 1 – ol a. Nguoàn goác: trong thieân nhieân thöôøng ôû daïng este cuûa acid beùo trong gan caù, tröùng, bô, söõa… Provitamin A (tieàn vitamin A) hay caroteùnoid thöôøng coù ôû phaàn xanh cuûa caây, voû quaû coù maøu da cam: caø roát, caø chua, gaác…Caroten coù caùc daïng a, b, g, daïng b - caroten seõ phaân huûy thaønh 2 phaân töû vitamin A. b. Caáu truùc Vitamin A coù caáu truùc cuûa diterpen goàm 4 ñôn vò isopren ( -C5H8) gheùp laïi, trong phaân töû coù 4 lieân keát ñoâi lieân hôïp ôû maïch nhaùnh vaø 1 ôû nhaân b - ionon. Nhaân b - ionon c. Tính chaát Vaät lyù: tinh theå, maøu hôi vaøng, thöïc teá khoâng tan trong nöôùc, deã tan trong alcol, cloroform, ether. ether daàu hoûa, daàu beùo. Hoùa hoïc - Nhoùm alcol baäc I coù theå ñöôïc ete hoùa, este hoùa, döôùi daïng este thì cheá phaåm beàn vöõng hôn. Khi oxy hoùa thaønh aldehyd thì reùtinal tham gia vaøo chöùc naêng thò giaùc hoaëc thaønh acid retinoic tham gia quaù trình bieät hoùa teá baøo. - Heä thoáng lieân keát ñoâi lieân hôïp laøm cho phaân töû coù khaû naêng oxy hoùa raát lôùn vaø khoâng beàn, ñaëc bieät laø khi tieáp xuùc vôùi aùnh saùng, khoâng khí. - Heä thoáng lieân hôïp gaén vôùi nhoùm alcol baäc I neân deã cho ñieän töû, vitamin A coù theå cho phaûn öùng coäng vôùi halogenid kim loaïi laø chaát aùi ñieän töû ñeå taïo chaát coù maøu. - Phaûn öùng vôùi stibi clorid trong moâi tröôøng cloroform taïo saûn phaåm coù maøu xanh. Phaûn öùng naøy ñöôïc duøng ñeå ñònh tính vaø ñònh löôïng theo phöông phaùp ño quang. 3.2.1.2 Vitamin D Teân khaùc: ergocalciferol hoaëc cholecalciferol Vitamin D laø teân ñöôïc duøng ñeå chæ caùc chaát coù caáu truùc töông töï nhau. a. Nguoàn goác: Vitamin D2 hay ergocalcifeùrol ñöôïc ñieàu cheá baèng caùch chieáu tia töû ngoaïi vaøo ergosterol coù nguoàn goác thöïc vaät nhö men bia, naám. Vitamin D3 hay choleùcalciferol; coù trong daàu gan caù, ôû ngöôøi chaát naøy ñöôïc taïo baèng caùch chieáu tia töû ngoaïi töø aùnh saùng maët trôøi, chaát 7 – dehydrocholesterol ôû trong da. Sau ñoù, chaát naøy ñöôïc hydroxyl hoùa ôû vò trí 25 taïi gan roài hydroxyl hoùa 1 laàn nöõa ôû vò trí 1 taïi thaän taïo thaønh 1,25 – dihydroxycalciferol laø daïng hoaït tính. b. Caáu truùc Vitamin D laø caùc steùroid teân steùrol Provitamin D (sterol) Vitamin D c. Tính chaát Vaät lyù - Tinh theå hình kim khoâng maøu, khoâng tan trong nöôùc, tan trong alcol, aceton, ether. chloroform. - Nhieät ñoä noùng chaûy chaäm: 115 – 1180C, töùc thôøi: 1200C. - Beàn trong moâi tröôøng kieàm, trung tính ngay khi ñun noùng ñeán 1000C. Khoâng beàn trong moâi tröôøng acid, aùnh saùng. Hoùa hoïc: - Nhoùm –OH ôû vò trí 3: coù theå tham gia phaûn öùng este hoùa vôùi acid palmitic, acetic, phosphoric, etylcarbonic. - Heä thoáng lieân keát ñoâi lieân hôïp: Coù theå cho phaûn öùng maøu vôùi SbCl3 trong moâi tröôøng chloroform nhö vitamin A, taïo saûn phaåm coù maøu hoàng. Haáp thu aùnh saùng UV neân coù theå ñònh tính vaø ñònh löôïng baèng phoå naøy. Phaûn öùng ñaëc tröng cuûa nhaân sterol: Phaûn öùng PESEZ duøng ñeå phaân bieät vitamin D vôùi caùc sterol khaùc: hoøa trong acid tricloacetic + dung dòch furfurol cho maøu hoàng, vitamin D2 cho maøu ñoû tím, vitamin D3 cho maøu vaøng cam, caùc steùrol khaùc khoâng phaûn öùng. Phaûn öùng LIEBERMANN do –OH ôû vò trí b: taùc duïng vôùi acid sulfuric ñaäm ñaëc cho maøu ñoû, khi coù theâm anhydrid acetic trong cloroform thì maøu ñoû chuyeån daàn sang tím roài xanh lô. 3.2.1.3 Vitamin E Teân khaùc: tocoferol. a. Nguoàn goác Thöïc vaät: maàm cuûa luùa mì, ñaäu naønh, baép, xaø laùch, haït höôùng döông, daàøu thöïc vaät… Ñoäng vaät: söõa, tröùng, thòt boø, heo, caù… b. Caáu truùc Vitamin E laø daãn xuaát cuûa nhaân chroman, nhaân chroman gaén caùc nhoùm theá taïo thaønh tocol. + benzen dihydro pyran chroman tocol c. Tính chaát Vaät lyù - Daàu nhôøn, maøu vaøng saùng, khoâng tan trong nöôùc, acid loaõng vaø kieàm loaõng, tan trong ether, alcol tuyeät ñoái, bezen, chloroform. - Beàn vôùi acid, kieàm, chòu nhieät ñeán 400C. - Bò tia UV phaù huûy, deã bò oxi hoùa maát hoaït tính. Hoùa hoïc - Nhaân chroman: haáp thu böùc xaï UV neân coù theå ñònh tính, ñònh löôïng döïa vaøo phoå naøy. - Nhoùm –OH ôû vò trí 6: coù theå este hoùa vôùi acid acetic, palmitic (daïng beàn nhaát). Taïo thaønh daãn xuaát quinon coù maøu. - Oxy hoùa: Vitamin E laø chaát che chôû cho caùc chaát deã bò oxy hoùa khaùc. 3.2.1.4 Vitamin K a. Nguoàn goác Thöïc vaät: boâng caûi xanh, xaø-laùch xon, rau xanh… chöùa vitamin K1. Ñoäng vaät: boät caù, gan, söõa, thòt … chöùa vitamin K2. b. Caáu truùc Caùc vitamin K coù caáu truùc quinon = metyl-2-naphtoquinon-1,4. naphtalen naphtoquinon – 1,4 2–metylnaphtoquinon–1 (vit K) c. Tính chaát Vaät lyù - Vitamin K1: daàu loûng saùnh, maøu vaøng töôi, d = 0,976 ; keát tinh ôû -200C - Vitamin K2: tinh theå maøu vaøng töôi, nhieät ñoä noùng chaûy 53-540C. - Vitamin K3: boät keát tinh maøu vaøng saùng, muøi maïnh, vò noùng, nhieät ñoä noùng chaûy 105-1070C. Hoùa hoïc - Phaûn öùng khöû: 2 nguyeân töû H coù theå khöû vitamin K3 (coùmaøu) thaønh naphtohydroquinol khoâng maøu (Vitamin K4), khi gaëp aåm thì chaát naøy laïi chuyeån laïi thaønh quinon coù maøu. vitamin K3 coù maøu vitamin K4 khoâng maøu - Phaûn öùng oxy hoùa: Vitamin K3 bò oxy hoùa döôùi aûnh höôûng cuûa aùnh saùng vaø khoâng khí vaø ngöng tuï thaønh dimer maát taùc duïng caàm maùu. Phaûn öùng xaûy ra do lieân keát ñoâi ôû giöõa 2 nhoùm ceton neân raát linh ñoäng. Do ñoù caàn baûo quaûn Vitamin K trong ñieàu kieän traùnh aùnh saùng vaø khoâng khí. Vitamin K1 dioxan nöôùc H2O2 Na2CO3 vitamin K1 oxyd cuûa vitamin K1 3.2.2 Vitamin tan trong nöôùc 3.2.2.1 Vitamin B1 C12H18N4OSCl2 PTL: 337,27 Teân khoa hoïc: 3-[4-amino-2-metylpyrimidin-5-yl)metyl]-5-(2-hydroxyetyl)-4-metylthiazolium hydroclorid. a. Nguoàn goác: Thöïc vaät: trong men, maàm luùa mì, caùm gaïo, ñaäu töông, ñaäu phoïng… Ñoäng vaät: trong gan, thaän, thòt heo, loøng ñoû tröùng, söõa… b. Caáu truùc: Phaân töû Vitamin B1 goàm nhaân pyrimidin vaø nhaân thiazol noái vôùi nhau baèng caàu metylen ôû C5 cuûa pyrimidin vaø C3 cuûa thiazol. pyrimidin thiazon Nhaân pyrimidin hay metadiazin: laø dò voøng 6 caïnh coù 2N ôû vò trí 1 vaø 3 (meta). Trong Vitamin B1 thì pyrimidin mang nhoùm –CH3 ôû vò trí 2 nhoùm amin baäc I ôû vò trí 4 Nhaân thiazol: laø thiofen coù N ôû vò trí 3. Thiofen laø dò voøng löu huyønh coù 5 caïnh. Trong Vitamin B1 thì thiazol mang nhoùm –CH3 ôû vò trí 4 nhoùm b-hydroxy etyl laø moät alcol baäc I ôû vò trí 5 Caàu -CH2- noái 2 nhaân vôùi nhau ôû vò trí 3 cuûa thiazol vaø 5 cuûa pyrimidin, ñaây laø phaàn khoâng beàn cuûa phaân töû. c. Tính chaát Vaät lyù: tinh theå khoâng maøu hay boät keát tinh traéng, hôi ñaéng. Deã tan trong nöôùc, tan ñöôïc trong glycerol, khoù tan trong alcol, thöïc teá khoâng tan trong ether. Hoùa hoïc: - Thiamin coù tính chaát cuûa alcol do mang caùc nhoùm b hydroxyetyl ôû nhaân thiazol neân coù theå este hoùa vôùi acid palmitic, stearic, hydrocloric, nitric. - Phaûn öùng vôùi taùc nhaân mang tính kieàm: thiamin chuyeån thaønh daïng baz vôùi ñoàng phaân pseudo-baz roài môû voøng thiazol. thiamin daïng bazo - Oxy hoùa trong moâi tröôøng kieàm: chuyeån sang daïng psedo-baz roài khöû nöôùc vaø ñoùng voøng taïo thaønh thiocrom khoâng coøn taùc duïng sinh hoïc. Thiamin pseudobaz daãn xuaát oxy hoùa thiocrom - Taùc duïng cuûa chaát khöû: phaûn öùng xaûy ra ñöôïc laø do nitô cuûa thiazol trong thiamin ôû daïng amoni baäc IV (nhaân thiazol coù nitô hoùa trò III khoâng cho phaûn öùng). Caùc chaát khöû coù theå chuyeån thiamin thaønh dihydrothiamin khoâng coøn taùc duïng cuûa vitamin nöõa. Ñieàu naøy giaûi thích taïi sao nhöõng thöïc phaåm ñoùng hoäp vaø baûo quaûn baèng chaát khöû hoùa laïi giaûm tyû leä vitamin raát maïnh. Do ñoù cuõng caàn thaän troïng khi choïn chaát baûo quaûn cho oáng tieâm vitamin B1 laø caùc taùc nhaân khöû hoùa töông töï nhö Na hydrosulfit. thiamin dihydrothiamin 3.2.2.2 Vitamin B2 a. Caáu truùc: vitamin B2 coù caáu truùc nhaân flavin benzen pteùridin flavin = benzo-6,7 pteùridin (pyrimido – pyrazin) Nhaân flavin ñöôïc taïo thaønh do söï ngöng tuï giöõa ortodiamin phenylen vôùi alloxan. ortodiamin alloxan alloxazin iso alloxazin phenylen Caáu truùc cuûa iso-alloxazin ñöôïc theá ôû vò trí 7 vaø 8 baèng nhoùm metyl, vò trí 10 baèng nhoùm ribose. C17H20N4O6 PTL: 376,4 Teân khoa hoïc: 7,8 dimetyl 10 [(2S,3S,4R) 2,3,4,5 tetrahydroxypentyl] Benzo{g}pteridine -2,4-dion hay dimetyl -7,8- (D-ribityl-1) – iso – alloxazin. b. Tính chaát: Vaät lyù: boät keát tinh traéng hoaëc hôi traéng hay tinh theå khoâng maøu, deã tan trong nöôùc, tan ñöôïc trong glycerol, ít tan trong alcol. Hoùa hoïc - Phaûn öùng vôùi caùc taùc nhaân khöû do heä thoáng oxy hoùa khöû - Taùc ñoäng cuûa aùnh saùng lumiflavin lumichrom (alloxazin) - Taùc ñoäng cuûa kieàm 3.2.2.3 Vitamin B3 C6H6N2O PTL: 122,1 Teân khoa hoïc: pyridin-3-carboxamid a. Caáu truùc Vitamin PP laø amid cuûa acid nicotinic. Piperidin laø dòvoøng 6 caïnh coù chöùa Nitô maø khi dehydro hoùa thì ñöôïc pyridin coù 3 lieân keát ñoâi. Gaén nhoùm –COOH leân vò trí 3 seõ ñöôïc acid nicotinic. Amid hoùa acid nicotinic thì ñöôïc amid cuûa acid nicotinic hay nicotinamid (niaciamid) piperidin pyridin acid nicotinic nicotinamid b. Tính chaát Vaät lyù: boät keát tinh traéng hoaëc tinh theå khoâng maøu, deã tan trong nöôùc vaø alcol. Hoùa hoïc: cho phaûn öùng taïo tuûa, taïo maøu. - Phaûn öùng cuûa amid: thuûy phaân trong moâi tröôøng kieàm taïo NH3 vaø muoái cuûa acid nicotinic NH3 + - Phaûn öùng cuûa nhaân pyridin Vôùi natri carbonat khan: troän vôùi vitamin PP roài ñoát seõ coù muøi pyridin khoù ngöûi. Vôùi cyanogen bromid (phaûn öùng Koenig) Ngoaøi ra, vitamin PP coøn taïo tuûa vôùi 1 soá thuoác thöû chung cuûa alkaloid nhö vôùi thuûy ngaân (II) clo cho tuûa traéng, kali iodobismutat cho tuûa ñoû. 3.2.2.4 Vitamin B5 C9H17O5N PTL: 219,24 aicd dimetyl-3,3 dihydroxy-2,4 butyric acid b-amino propionic (acid pantoic) (b - alanin) Teân khoa hoïc: D(+)-N-(2,4-dihydroxy-3,3-dimetyl butyryl)-b-alanin. a. Caáu truùc: Laø moät b-amino acid ñöôïc taïo bôûi lieân keát peptid giöõa b-alanin vôùi acid butyric thay theá. b. Taùc duïng döôïc lyù Laø thaønh phaàn chuû yeáu cuûa coenzym A. 3.2.2.5 Vitamin B6 a. Nguoàn goác Thöïc vaät: trong maàm nguõ coác, rau caûi xanh, traùi caây. Ñoäng vaät: thòt, söõa, gan, thaän, loøng ñoû tröùng. pyridoxol pyridoxal pyridoxamin Teân khoa hoïc: pyridoxol : (5-hydro-6-metylpyridin-3,4-diyl) dimethanol C8H11O3N?HCl PTL: 205,64 b. Caáu truùc: Vitamin B6 coù caáu truùc pyridoxin laø daãn xuaát töø pyridin. c. Tính chaát Vaät lyù: boät keát tinh traéng. Deã tan trong nöôùc, tan ñöôïc trong alcol, thöïc teá khoâng tan trong ether. Hoùa hoïc: Do nhaân pyridin maø vitamin coù tính baz neân: - Coù theå taïo muoái vôùi caùc acid: vôùi acid hydrocloric taïo muoái ydroclorid deã tan laø daïng döôïc duïng, vôùi acid silico – vonframic, phosphovonframic, sulfuric taïo keát tuûa coù theå aùp duïng ñeå ñònh löôïng. - Coù theå ñònh löôïng baèng acid trong moâi tröôøng khan. Do nhoùm -OH ôû vò trí 3: phaûn öùng taïo maøu: caùc pyridoxin coù tính acid yeáu - Coù theå taïo muoái khi taùc duïng vôùi caùc muoái khaùc. Vôùi FeCl3 taïo muoái phöùc coù maøu ñoû. - Taùc duïng vôùi 2,6-dicloroquinon clorimid cho maøu xanh. + - Deã tham gia phaûn öùng theá ôû vò trí ortho hay para so vôùi nhoùm –OH naøy. -Taùc duïng vôùi caùc muoái diazoni taïo phaåm maøu qzoic, tuy nhieâm maøu khoâng beàn neân chæ ñöôïc duøng ñeå ñònh tính, coøn neáu muoán ñònh löôïng thì phaûi cho theâm caùc ion kim loaïi thích hôïp ñeå taïo ra phöùc chaát kim loaïi coù maøu beàn vöõng. Thí duï: taùc duïng vôùi muoái diazon cuûa sulfathiazol trong moâi tröôøng ethanol – nöôùc, pH 6,5 – 7 coù theâm keõm clorid thì pyridoxol cho maøu ñoû tím, pyridoxal cho maøu vaøng cam coøn pyridoxamin cho maøu ñoû beàn vöõng. Phaûn öùng naøy coù theå duøng ñeå ñònh tính, phaân bieät caùc pyridoxin, ñònh löôïng baèng caùc phöông phaùp ño maøu. + Do nhoùm –OH ôû vò trí 3 vaø nhoùm hydroxymetyl ôû vò trí 4: chæ coù pyridoxol taïo este vöõng beàn vôùi acid boric, pyridoxal vaø pyridoxamin thì khoâng. Phaûn öùng naøy ñöôïc duøng ñeå phaân bieät pyridoxol vôùi 2 chaát kia. + 2 Do nhoùm hydroxymetyl ôû vò trí 5: este hoùa vôùi acid phosphoric taïo ra coenzym cuûa caùc men vaän chuyeån Nitô: transaminaz. 3.2.2.6 Vitamin B8 C10H6N2O3S PTL: 244,3 Teâân khoa hoïc: 5[(3aS,4S,6aR)-2-oxohexahydrothienol[3,4-d]imidazol-4-yl] pentanoic acid. a. Caáu truùc daïng a daïng b Nhaân thiophan hay tetrahydrothiophen baõo hoøa coù chöùa löu huyønh ôû vò trí 1, ôû vò trí 5 coù acid valerianic (laø monoacid baõo hoøa 5 carbon), acid naøy phaân nhaùnh ôû daïng a-biotin coøn ôû daïng b thì maïch thaúng. Nhaân imidazol cuõng baõo hoøa, ôû vò trí 2' coù nhoùm ceton neân coøn ñöôïc goïi laø voøng ureâ. Biotin coù moät soá ñoàng phaân, trong ñoù D biotin thieân nhieân (caùc nguyeân töû H ôû choã noái giöõa hai nhaân coù vò trí cis vôùi nhau) coù hoaït tính gaáp ñoâi DL biotin toång hôïp (caùc nguyeân töû H coù vò trí trans vôùi nhau), coøn L biotin thieân nhieân thì khoâng coù hoaït tính. cis – biotin trans – biotin khoâng hoaït tính b. Tính chaát Vaät lyù: boät keát tinh traéng hoaëc tinh theå khoâng maøu, raát ít tan trong nöôùc vaø alcol, thöïc teá khoâng tan trong aceton, tan trong caùc dung dòch kieàm hydroxyd. Hoùa hoïc: - Thuûy phaân baèng kieàm seõ môû voøng ureâ. - Hydro hoùa baèng Niken Raney seõ môû voøng thiophan. 3.2.2.7 Vitamin B9 a. Caáu truùc Acid folic hay pteùroglutamic goàm: 1 phaân töû acid pteùroic (goàm 2 voøng töông öùng vôùi pteùin gaén vôùi acid para aminobenzoic) noái vôùi acid glutamic baèng lieân keát peptid - RCO.NH – R'. C19H19O7N6 PTL: 441,4 Teân khoa hoïc: acid (2S)-2-[[4-[[(2-amino-4-oxo-1,4-dihydropteridin-6yl) etyl]amino]benzoyl]amino]pentanedioic. b. Tính chaát Vaät lyù: boät keát tinh vaøng nhaït hoaëc cam, thöïc teá khoâng tan trong nöôùc vaø phaàn lôùn caùc dung moâi höõu cô. Acid folic tan trong acid loaõng vaø trong caùc dung dòch kieàm. Hoùa hoïc: Daïng keát tinh beàn vôùi nhieät, khoâng khí trong moâi tröôøng trung tính hay kieàm, khoâng beàn trong moâi tröôøng acid, aùnh saùng vaø tia UV. Phoå haáp thu ñaëc tröng phuï thuoäc pH cuûa dung dòch vaø coù cöïc ñaïi trong vuøng UV. 3.2.2.7 Vitamin B12 a. Nguoàn goác Chæ coù ôû ñoäng vaät trong thòt, söõa, formage. b. Caáu truùc NUCLEOTID R COBALTICORIN AMINOPROPANOL Baz Phosphat D – ribose Sô ñoà caáu truùc caùc thaønh phaàn chính töø treân xuoáng: Daây – R Cobalticorin Amino – alcol Nucleotid: goàm coù phosphat + D-riboz + Baz c. Tính chaát Vaät lyù: tinh theå hoaëc boät keát tinh maøu ñoû saäm, raát deã huùt aåm, coù theå ñeán 12% khoái löôïng neáu ñeå tieáp xuùc vôùi khoâng khí. Phaân huûy ôû treân 3000C. Tan trong nöôùc, ether vaø alcol, thöïc teá khoâng tan trong aceton vaø chloroform. Hoùa hoïc: - Do söï hieän dieän cuûa Co: voâ cô hoùa baèng K2SO4 taïo thaønh CoSO4 cho maøu xanh lô vôùi amoni cyanat. - Do baz dimetyl-5,6-benzimidazol cho saûn phaåm phaân huûy laø dimetyl ortophenylen diamin, chaát naøy ngöng tuï vôùi aetylaceton taïo maøu ñoû tía. - Do coù heä thoáng noái ñoâi lieân hôïp, laïi chöùa Co neân Vitamin B12 haáp thu maïnh böùc xaï UV vaø khaû kieán coù theå aùp duïng tính chaát naøy ñeå ñònh tính vaø ñònh löôïng. 3.2.2.8 Vitamin C a. Nguoàn goác Chuû yeáu ôû thöïc vaät: traùi xanh, xaø laùch, chanh, cam, chuoái, ñaäu ve, söõa, yaourt… b. Caáu truùc Furan dihydro furan aicd ascorbic Vitamin C laø daãn xuaát cuûa - Nhaân furan 5 caïnh coù dò toá oxy, carbon: coù caàu oxyd giöõa carbon 1 vôùi 4 mang nhoùm endiol ôû vò trí 2 vaø 3 - Daây nhaùnh mang nhoùm alcol ôû vò trí 5 vaø alcol baäc ! ôû vò trí 6 - Phaân töû coù 2 carbon baát ñoái xöùng C4 vaø C5 c. Tính chaát Vaät lyù - Tinh theå khoâng maøu hoaëc boät keát tinh traéng, maøu saãm daàn khi ñeå ngoaøi khoâng khí aåm. Deã tan trong nöôùc, tan trong alcol, thöïc teá khoâng tan trong ether. - Nhieät ñoä noùng chaûy laø 1900C keøm theo söï phaân huûy. Hoùa hoïc - Tính acid: acid ascorbic ñöôïc xem nhö acid maïnh maëc duø khoâng chöùa nhoùm –COOH. Kim loaïi Na coù theå theá vaøo hydro ôû vò trí 3 (nhoùm endiol) roài hoã bieán. - Tính oxy hoùa söï oxy hoùa - khöû thuaän nghòch: tính chaát naøy raát quan troïng ñoái vôùi taùc duïng sinh hoïc cuûa acid ascorbic, noù coù theå cho 2 nguyeân töû hydro ñeå trôû thaønh acid dehydroascorbic, ôû daïng naøy noù coù theå nhaän laïi 2 hydro ñeå trôû laïi thaønh acid ascorbic. Nhö vaäy acid ascorbic tham gia vaän chyeån hydro, töùc laø tham gia vaøo caùc heä xuùc taùc quaù trình oxy hoùa – khöû xaûy ra trong cô theå. söï oxy hoùa khöû khoâng thuaän nghòch taïo ra acid 2,3-dicetogulonic, furfurol, CO2, nöôùc. - Tính khöû: neáu khoâng coù chaát oxy hoùa thì acid ascorbid deã bò oxy hoùa, caùc taùc nhaân xuùc taùc söï oxy hoùa laø aùnh saùng, nhieät ñoä, chaát kieàm, veát ñoàng, saét, caùc enzym. Acid ascorbic coù theå khöû thuoác thöû Fehling, baïc Nitrat, 2,6 - diclorophenol indophenol, laøm maát maøu iod. Vôùi AgNO3 +AgNO3 Vôùi 2,6-diclorophenol indophenol + + 3.3. Taùc ñoäng cuûa vitamin C ñoái vôùi moâi tröôøng: Trong töï nhieân, caáu truùc phaân töû löôõng cöïc (phaân töû coù moät ñaàu thích nöôùc vaø ñaàu kia kî nöôùc) ñöôïc hình thaønh döïa treân söï hieän dieän cuûa 2 hay nhieàu phaân töû gioáng nhau bò taùc ñoäng bôûi töông taùc kî nöôùc (ñaàu kî nöôùc ñöôïc hình thaønh vaøo phía trong, ñaàu thích nöôùc hình thaønh moät lôùp bao beân ngoaøi). Ñaàu thích nöôùc coù theå hình thaønh töø caùc nhoùm: caùc chaát trung tính (-OH, -NR2, esters, ethers, amides), goác mang ñieän tích döông (muoái alkyl – ammonium), goác mang ñieän tích aâm (carboxylate, sulfate, phosphate). Ñaàu kî nöôùc ñöïoc hình thaønh töø caùc chuoãi hydrocarbon. Keát quaû töø vieäc taùc ñoäng kî nöôùc naøy hình thaønh neân moät loõi trung taâm kî nöôùc vaø lôùp bao chaët cheõ thích nöôùc beân ngoaøi laøm giaûm dieän tích tieáp xuùc cuûa chuùng vôùi moâi tröôøng, taêng naêng löôïng caàn thieát cho söï taùch rôøi chuùng, töø ñoù hình thaønh caùc lôùp maøng beàn vöõng, khoù phaân huyû trong moâi tröôøng nöôùc. Hình 3.1 Sô ñoà caáu truùc cuûa caùc phaân töû löôõng cöïc vaø söï keát hôïp giöõa chuùng. Khi nghieân cöùu treân 6 – O – stearoyl arcorbic, Balthasar vaø Cadenhead cho thaáy chuùng hình thaønh nhöõng lôùp maøng coâ ñaëc ôû beà maët tieáp xuùac giöõa lôùp nöôùc vaø khoâng khí. Hieän töôïng naøy phuï thuoäc vaøo: noàng ñoä 6 – O – stearoyl arcorbic, nhieät ñoä, noàng ñoä ion töï do…. Hình 3.2 Söï hình thaønh lôùp maøng khi noàng ñoä cao 3. 4 Tình traïng thieáu vitamin Trong thôøi gian khoâng ñöôïc cung caáp töø thöùc aên, cô theå söû duïng phaàn vitamin döï tröõ, luùc naøy coù theå nhaän thaáy ñöôïc ôû teá baøo söï roái loaïn coù lieân quan ñeán söï voâ hoaït cuûa vaøi enzym. Löôïng vitamin döï tröõ cuûa cô theå thay ñoåi tuøy loaïi. Caùc bieåu hieän laâm saøng xuaát hieän sau moät thôøi gian daøi bò thieáu, coù theå thaáy caùc bieåu hieän laâm saøng khoâng ñaëc hieäu döôùi daïng suy nhöôïc khoâng giaûi thích ñöôïc nhö: khoâng thích aên, suït caân, maát nguû hoaëc bò kích thích maø khoâng ñaëc tröng cho söï thieáu moät vitamin cuï theå naøo. Nghieân cöùu ôû nhöõng ngöôøi tình nguyeän vaø khoûe maïnh theo cheá ñoä aên thieáu vitamin B1 thì trong ngaøy ñaàu coù theå duøng löôïng vitamin döï tröõ, sau ñoù roái loaïn teá baøo xuaát hieän nhöng ñeán thaùng sau thì môùi thaáy caùc daáu hieäu laâm saøng cuûa söï thieáu vitamin.Beänh do khoâng coù moät hoaëc nhieàu vitamin goïi laø avitaminose, beänh do thieáu vitamin moät caùch töông ñoái, keát hôïp vôùi nhieàu chaát khaùc goïi laø hypovitaminose. Nguyeân nhaân thieáu vitamin: Do dinh döôõng Hieän nay treân theá giôùi chia thaønh 2 vuøng: - Caùc nöôùc coâng nghieäp phaùt trieån (chieám 1/3 daân soá toaøn caàu) coù nhu caàu dinh döôõng veà soá löôïng (haøng ngaøy cung caáp 3000 calori) vaø chaát löôïng cao (löôïng protein khoaûng 40 g/ngaøy). - Caùc nöôùc coøn laïi (chieám 2/3) thì nhu caàu dinh döôõng coù theå hoaøn toaøn khoâng ñöôïc thoûa maõn veà soá löôïng (£ 2000 cal/ngaøy) vaø chaát löôïng (löôïng protein chæ baèng 1/5). ÔÛ caùc nöôùc phaùt trieån: - Maát caân baèng dinh döôõng do löïa choïn thöùc aên theo sôû thích neân khoâng ñaày ñuû caùc vitamin caàn thieát. - Roái loaïn haáp thu: do duøng nhieàu thuoác coù aûnh höôûng ñeán söï â haáp thu vitamin (khaùng sinh, nhuaän tröôøng), phaãu thuaät khieán cho dòch tieâu hoùa bò giaûm neân ít men, maät neân khoù haáp thu caùc vitamin tan trong daàu. - Gia taêng nhu caàu: beänh nhieãm khuaån caàn nhieàu vitamin ñeå taïo khaùng theå, duøng chung vôùi caùc thuoác coù aûnh höôûng ñeán söï haáp thu cuûa vitamin nhö khaùng sinh phoå roäng, thuoác choáng co giaät, … ÔÛ caùc nöôùc keùm phaùt trieån: - Khí haäu: daân Baéc Phi ít phôi naéng neân thöôøng thieáu vitamin D, daân ôû sa maïc thieáu rau quaû töôi neân thieáu vitamin C. - Maât ñoä daân cö vaø söï gia taêng daân soá khieán cho nguoàn löông thöïc taïi ñòa phöông khoâng ñuû cung caáp. - Taäp quaùn aên uoáng: khoâng aên thòt ñeå traùnh beänh kí sinh truøng, aên chay. Do caùc nguyeân nhaân khaùc - Do haáp thu bò caûn trôû - Avidin ôû loøng traéng tröùng taïo phöùc vôùi biotin trong ruoät ngaên caûn haáp thu - Ethanol ôû ngöôøi nghieän röôïu hoaëc bò ngoä ñoäc caáp laøm toån thöông nieâm maïc oáng tieâu hoùa neân giaûm haáp thu vitamin B1, PP, B9, B12. - Thiaminase trong thòt caù nöôùc lôï ôû Nhaät phaân huûy vitamin B1. - Döôïc phaåm - Khaùng sinh phoå roäng, sulfamid laøm maát caân baèng heä vi khuaån ruoät. Töông taùc giöõa caùc vitamin - Löôïng vitamin A nhieàu gaây loaõng xöông ôû cöøu maëc duø löôïng vitamin D ñöôïc cung caáp ñaày ñuû. - Vitamin C caàn cho vitamin B9 chuyeån thaønh daïng hoaït ñoäng neân thieáu vitamin C seõ gaây thieáu vitamin B9. - Vitamin B6 caàn thieát cho vieäc toång hôïp vitamin B3 töø tryptophan neân thieáu B6 seõ laøm thieáu vitamin B3. - Gia taêng nhu caàu: beänh nhieãm khuaån caàn nhieàu vitamin ñeå taïo khaùng theå, duøng caùc thuoác coù aûnh höôûng ñeán söï haáp thu cuûa vitamin nhö khaùng sinh phoå roäng, thuoác ngöøa thai, thuoác choáng co giaät… Tình traïng thöøa vitamin Beänh do thöøa vitamin goïi laø hypervitaminose, nguyeân nhaân do aên uoáng nhöng ít gaëp, vì cô theå coù cô cheá töï ñieàu chænh trong quaù trình haáp thu qua ñöôøng tieâu hoùa, hoaëc do laïm duïng thuoác. Caùc vitamin tan trong nöôùc khi thöøa thì khoâng gaây ñoäc cho cô theå nhö caùc vitamin tan trong daàu: vitamin A gaây taêng aùp suaát hoäp soï, vitamin C coù theå gaây soûi thaän, B6 laøm roái loaïn thaàn kinh caûm giaùc, B12 gaây thöøa Co laøm taêng saûn huyeát aùp, taêng hoàng caàu quaù möùc. 3.5 Chu trình xaâm nhaäp cuûa döôïc phaåm vaøo moâi tröôøng töï nhieân Döôïc phaåm ñöôïc thaûi vaøo moâi tröôøng nöôùc theo quaù trình baøi tieát cuûa con ngöôøi vaø ñoäng vaät, vaø qua quaù trình saûn xuaát thuoác. Ngöôøi ta thoáng keâ ñöôïc raèng coù 3 ñöôøng khaùc nhau. Nguoàn goác döôïc phaåm phuïc vuï con ngöôøi baét nguoàn töø caùc hoä gia ñình vaø caùc beän vieän ñöôïc thaûi vaøo caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Nhöõng döôïc phaåm naøy coù theå bò phaân huûy moät phaàn khi qua caùc quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi vaø cuoái cuøng ñöôïc thaûi ra soâng. Qua quaù trình saûn xuaát, döôïc phaåm xaâm nhaäp vaøo moâi tröôøng nöôùc moät phaàn thoâng qua caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coøn moät phaàn khaùc xaâm nhaäp vaøo moâi tröôøng ñaát. Döôïc phaåm cho ngöôøi Coáng thaûi Heä thoáng XLNT Chaát thaûi Moâi tröôøng ñaát Nöôùc maët Thuoác thuù y Thuoác taêng tröôûng Phaân boùn Ñaát troàng Buøn laéng Nöôùc ngaàm Nöôùc sinh hoaït Saûn xuaát Hình 3.3: Chu trình cuûa döôïc phaåm trong moâi tröôøng 4.1 Toùm taét cô sôû lyù thuyeát cuûa quaù trình xöû lyù sinh hoïc 4.1.1 Cô sôû cuûa quaù trình xöû lyù sinh hoïc Baûn chaát cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc laø söû duïng khaû naêng hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huûy caùc chaát oâ nhieãm höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Trong coâng trình xöû lyù sinh hoïc, caùc chaát oâ nhieãm nhö chaát höõu cô hoøa tan vaø caùc chaát keo ñöôïc vi sinh vaät söû duïng laøm nguoàn thöùc aên cho söï sinh tröôûng cuûa chuùng. Trong quaù trình taêng tröôûng, vi sinh vaät chuyeån hoùa caùc chaát oâ nhieãm thaønh CO2, H2O vaø caùc teá baøo môùi (sinh khoái/buøn). Caùc chaát oâ nhieãm ñöôïc loaïi boû thoâng qua coâng trình laéng ñeå taùch buøn ra khoûi nöôùc thaûi. Söï phaân huûy cô chaát bôûi vi sinh vaät seõ laøm giaûm noàng ñoä chaát oâ nhieãm theo thôøi gian ñoàng thôøi laøm taêng khoái löôïng teá baøo. Quaù trình chuyeån hoùa cô chaát vaø taêng tröôûng sinh khoái ñöôïc minh hoïa baèng ñöôøng cong taêng tröôûng. Pha logarit Pha suy giaûm Pha hoâ haáp noäi sinh Vi khuaån Cô chaát Hình 4.1: Quan heä giöõa söï taêng tröôûng sinh khoái vaø söï khöû cô chaát Phaàn thaáp hôn cuûa ñöôøng cong goïi laø pha taêng tröôûng logarit: trong pha naøy söï taêng tröôûng cuûa teá baøo ñaït cöïc ñaïi do nguoàn thöùc aên ñaày ñuû. Do quaù trình taêng tröôûng tieáp tuïc neân nguoàn thöùc aên caïn daàn vaø pha taêng tröôûng suy giaûm xaûy ra. Tieáp theo söï thieáu huït nguoàn thöùc aên, caùc teá baøo vi khuaån baét ñaàu cheát vaø ñöôïc söû duïng bôûi nhöõng vi sinh vaät coøn laïi. Pha naøy goïi laø pha hoâ haáp noäi sinh hoaëc pha töï oxy hoùa vaø keát quaû laø khoái löôïng sinh khoái giaûm. Trong moät soá tröôøng hôïp, coù theå toàn taïi moät pha phía tröôùc pha taêng tröôûng logarit, ñaây laø giai ñoaïn maø vi sinh vaät thích nghi vôùi nguoàn thöùc aên môùi vaø moâi tröôøng môùi. Trong moät heä thoáng xöû lyù sinh hoïc tieâu bieåu, nöôùc thaûi coù theå ñi vaøo moät beå chöùa kín hoaëc hôû, hoaëc ñöôïc löu laïi trong moät hoà chöùa trong moät khoaûng thôøi gian nhaát ñònh, goïi laø thôøi gian löu nöôùc. Trong thôøi gian naøy, quaù trình phaân huûy vaø loaïi boû chaát oâ nhieãm bôûi vi sinh vaät xaûy ra. Pha taêng tröôûng vi sinh vaät trong coâng trình xöû lyù coù theå ñöôïc kieåm soaùt thoâng qua vieäc khoáng cheá noàng ñoä cô chaát vaø taûi troïng höõu cô. Taát caû caùc vi khuaån söû duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi coù theå ñöôïc phaân chia laøm 3 nhoùm tuøy thuoäc vaøo khaû naêng söû duïng oxy cuûa chuùng. Caùc vi sinh vaät maø chæ toàn taïi khi ñöôïc cung caáp oxy phaân töû goïi laø nhoùm hieáu khí nghieâm ngaët. Nhöõng vi sinh vaät toàn taïi trong moâi tröôøng hoaøn toaøn khoâng coù oxy phaân töû ñöôïc goïi laø nhoùm kî khí nghieâm ngaët. Caùc vi sinh vaät coù khaû naêng soáng trong moâi tröôøng coù hoaëc khoâng coù oxy phaân töû ñöôïc goïi laø nhoùm tuøy tieän. Caùc heä xöû lyù sinh hoïc söû duïng bieän phaùp laøm thoaùng ñeå cung caáp oxy nguyeân töû cho vi sinh vaät ñöôïc goïi laø quaù trình hieáu khí, trong khi ñoù caùc heä thoáng söû duïng vi sinh vaät kî khí ñeå thöïc hieän phaûn öùng sinh hoïc goïi laø quaù trình kî khí. Caùc phaûn öùng sinh hoùa xaûy ra beân trong caùc quaù trình hieáu khí vaø kî khí laø khaùc nhau, vì vaäy saûn phaåm cuoái cuûa hai quaù trình naøy cuõng khaùc nhau. Saûn phaåm cuoái cuûa quaù trình hieáu khí laø nöôùc, carbon dioxide, nitrat vaø sunphat. Trong khi ñoù saûn phaåm cuûa quaù trình kî khí laø khí metan, ammonia, carbon dioxide, sunphit vaø caùc mercaptan. 4.1.2 Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät. Boán yeáu toá moâi tröôøng quan troïng nhaát trong heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi baèng quaù trình sinh hoïc laø nhieät ñoä, pH, nhu caàu chaát dinh döôõng vaø ñoäc chaát. Ñeå baûo ñaûm vaän haønh hieäu quaû heä thoáng xöû lyù sinh hoïc, caàn thieát cung caáp caùc ñieàu kieän toái öu cho söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån baèng vieäc kieåm soaùt caùc yeáu toá naøy. Ñoái vôùi caùc heä thoáng hieáu khí, coøn theâm moät yeáu toá moâi tröôøng chi phoái toác ñoä xöû lyù nöôùc thaûi laø noàng ñoä oxy. - pH: khoaûng pH toái öu cho söï sinh tröôûng cuûa vi khuaån naèm giöõa 6.5 – 8.5. Giaù trò pH quaù cao hoaëc quaù thaáp seõ gaây aûnh höôûng ngaên trôû leân vi sinh vaät laøm giaûm hieäu quaû cuûa quaù trình xöû lyù. Vieäc söû duïng khí ñeå laøm xaùo troän hoaøn toaøn heä thoáng coù khaû naêng laøm giaûm ñi söï dao ñoäng cuûa pH ôû nöôùc thaûi ñaàu vaøo baûo ñaûm caân baèng toát vôùi khaû naêng ñeäm toái ña. Trong tröôøng hôïp khaû naêng ñeäm cuûa heä thoáng khoâng ñuû ñeå duy trì pH naèm trong khoaûng treân ñaây thì caàn thieát ñieàu chænh pH. Voâi vaø soña thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå laøm taêng pH trong khi ñoù CO2 vaø acid khoaùng thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå laøm giaûm pH. - Nhieät ñoä: Noùi chung, vi khuaån chòu aûnh höôûng lôùn cuûa nhieät ñoä vaø ñöôïc phaân thaønh 3 nhoùm tuøy theo khoaûng nhieät ñoä maø chuùng hoaït ñoäng toát nhaát. Caùc vi khuaån taêng tröôûng toát nhaát ôû nhieät ñoä thaáp hôn 200C thuoäc loaïi Psychrophiles. Caùc vi khuaån phaùt trieån ôû nhieät ñoä lôùn hôn 450C ñöôïc goïi laø Thermophiles. Caùc loaïi vi khuaån phaùt trieån toát nhaát ôû nhieät ñoä trong khoaûng giöõa 200C vaø 450C ñöôïc goïi laø Mesophiles. Nhieät ñoä toái öu ñoái vôùi ña soá loaïi vi khuaån söû duïng trong xöû lyù nöôùc thaûi laø 350C. Noùi chung, toác ñoä taêng tröôûng vi khuaån gaáp ñoâi khi nhieät ñoä taêng 100C cho ñeán caùc ngöôõng giôùi haïn. - Chaát dinh döôõng: Ñieàu kieän thuaän lôïi cho söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät phuï thuoäc vaøo tính saün coù cuûa caùc chaát dinh döôõng chuû yeáu. Ngoaøi carbon, vi khuaån ñoøi hoûi Nitrogen, phospho, sunphua, Fe, Mg, Mn, K, Cu, Zn vaø Mo. Neáu nhöõng nguyeân toá naøy khoâng coù ñuû vôùi haøm löôïng yeâu caàu thì ñoøi hoûi phaûi ñöôïc cung caáp ñeå baûo ñaûm caân baèng dinh döôõng cho söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån nhö mong muoán. Caùc nguyeân toá naøy thöôøng ñöôïc boå sung vaøo nöôùc thaûi ñuû ñeå duy trì tyû leä BOD5 : N: P = 100 : 5 : 1. Söï thieáu huït cuûa Nitô hoaëc Phospho so vôùi tyû soá naøy seõ laøm naûy sinh caùc vaán ñeà trong quaù trình vaän haønh heä xöû lyù nhö giaûm hieäu quaû xöû lyù hoaëc laøm phaùt trieån vi khuaån daïng sôïi trong quaù trình xöû lyù…. - Noàng ñoä oxy: Caùc quaù trình sinh hoïc hieáu khí ñoøi hoûi duy trì haøm löôïng oxy hoøa tan ít nhaát laø 1 mg/l trong caùc beå phaûn öùng sinh hoïc. Trong caùc quaù trình buøn hoaït tính duy trì haøm löôïng buøn sinh hoïc cao thì noàng ñoä oxy hoøa tan (DO) 2 – 3 mg/l thì toát hôn. Neáu möùc DO naèm döôùi 0.5 mg/l thì caùc vi khuaån tuøy tieän seõ hoaït ñoäng theo chu trình kî khí laø seõ laøm giaûm hieäu quaû xöû lyù vaø laøm cho buøn khoù laéng. Moät yeáu toá quan troïng trong vieäc thieát keá coâng trình xöû lyù sinh hoïc laø phaûi baûo ñaûm coøn laïi haøm löôïng DO = 2 mg/l trong doøng sau xöû lyù ñeå traùnh laøm vieäc thieáu huït nhu caàu oxy töùc thôøi cuûa doøng tieáp nhaän. - Ñoäc chaát: Toàn taïi hôn 80 nhoùm ñoäc chaát laøm aûnh höôûng ñeán quaù trình hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät. Caùc chaát naøy coù theå gaây ñoäc tröïc tieáp ñeán vi sinh vaät baèng vieäc can thieäp ñeán caùc phaûn öùng noäi baøo hoaëc laøm öùc cheá caùc phaûn öùng ngoaïi baøo ñoùng vai troø trong vieäc phaân huûy chaát thaûi. Moät soá hôïp chaát gaây ñoäc tieâu bieåu trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc bao goàm: phenol, cyanua, sunphit, ammonia vaø caùc kim loaïi naëng (Pb, Ni, Cu, Zn…). Noùi chung, neáu noàng ñoä cuûa ñoäc chaát lôùn hôn ngöôõng chòu ñöïng cuûa vi sinh thì nöôùc thaûi khoâng ñöôïc xöû lyù trong caùc coâng trình sinh hoïc. Trong haàu heát caùc tröôøng hôïp, söï thích nghi cuûa vi sinh vôùi nöôùc thaûi coù chöùa ñoäc seõ laøm taêng ngöôõng chòu ñöïng. Caùc aûnh höôûng cuûa ñoäc chaát cuõng coù theå ñöôïc laøm nheï bôùt baèng heä thoáng xaùo troän hoaøn toaøn, trong ñoù doøng vaøo ñöôïc pha loaõng vôùi nöôùc thaûi trong beå phaûn öùng. Maëc duø caùch naøy coù theå laøm taêng ngöôõng chòu ñöïng cuûa vi sinh ñoái vôùi ñoäc chaát taêng leân nhieàu laàn, tuy nhieân, caàn traùnh ñöôïc neáu coù theå. 4.1.3 Caùc thoâng soá hoaït ñoäng thöôøng duøng trong quaù trình buøn hoaït tính. 4.1.3.1 Tyû soá F/M Treân thöïc teá, khi thieát keá vaø vaän haønh caùc nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi, thoâng soá ñöôïc söû duïng ñeå kieåm tra laø tyû leä F/M (Food – to – microorganism ratio) – Tyû soá khoái löôïng chaát neàn treân khoái löôïng buøn hoaït tính. Trong ñoù: F/M: Tyû soá thöùc aên chia vi sinh, ngaøy-1 S0: Noàng ñoä BOD hoaëc COD ñaàu vaøo, mg/l q: thôøi gian löu nöôùc trong beå thoåi khí, ngaøy X: noàng ñoä chaát raén lô löûng bay hôi trong beå thoåi khí, mg/l Thoâng soá naøy chæ taûi löôïng höõu cô trong heä thoáng buøn hoaït tính. Tyû soá F/M ñöôïc kieåm soaùt baèng toác ñoä thaûi boû buøn hoaït tính, toác ñoä thaûi boû buøn caøng cao thì tyû soá F/M caøng cao. Ñoái vôùi beå thoåi khí khuaáy troän hoaøn chænh, tyû soá F/M = 0.2 – 0.6. Tyû soá F/M thaáp coù nghóa laø vi sinh vaät trong beå thoåi khí bò ñoùi, daãn ñeán xöû lyù coù hieäu quaû hôn. 4.1.3.2 Thôøi gian löu nöôùc Thôøi gian löu nöôùc laø thôøi gian moät doøng nöôùc thaûi phaûi maát trong beå thoåi khí, thôøi gian löu nöôùc trong beå ñöôïc tính nhö sau: (ngaøy) Trong ñoù: V: theå tích beå thoåi khí, m3 Q: löu löôïng nöôùc thaûi xöû lyù, m3/ngaøy 4.1.3.3 Thôøi gian löu buøn - Thôøi gian löu buøn laø thôøi gian löu truù trung bình cuûa vi sinh vaät trong heä thoáng. Trong khi thôøi gian löu nöôùc coù theå laø vaøi giôø thì thôøi gian löu truù teá baøo coù theå vaøi ngaøy (5 – 15 ngaøy ñoái vôùi beå thoåi khí khuaáy troän hoaøn chænh). Thôøi gian löu buøn ñöôïc cho bôûi coâng thöùc sau: (ngaøy) Trong ñoù: X: noàng ñoä buøn hoaït tính trong beå Aerotank, (mg/l) V: theå tích beå Aerotank, (m3) Qx: löu löôïng xaû theo buøn ôû beå laéng (m3/h) Xt: noàng ñoä buøn hoaït tính laáy töø ñaùy beå laéng ñeå tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank (mg/l) Qr: löu löôïng nöôùc ñaõ xöû lyù ñi ra khoûi beå laéng (m3/h) Xr: noàng ñoä buøn hoaït tính trong nöôùc ñaõ laéng (mg/l) 4.1.3.4 Chæ soá theå tích buøn (SVI) Chæ soá theå tích buøn laø theå tích do 1g buøn khoâ choaùn choå tính baèng ml sau khi ñeå dung dòch buøn laéng tónh 30 phuùt. Buøn hoaït tính laéng toát khi chæ soá theå tích buøn naèm trong khoaûng 50 – 150, SVI ñöôïc tính (mg/l) Trong ñoù: V30’: theå tích buøn laéng sau 30 phuùt, ml/l MLSS: noàng ñoä buøn lô löûng trong dung dòch, mg/l 4.2 Nghieân cöùu moâ hình thí nghieäm xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát Vitamin C baèng coâng ngheä buøn hoaït tính hieáu khí 4.2.1 Muïc tieâu vaø phöông phaùp nghieân cöùu Xaây döïng moâ hình moâ phoûng vôùi quy moâ nhoû baèng coâng ngheä buøn hoaït tính hieáu khí nhaèm caùc muïc ñích sau: - Phaân tích caùc chæ tieâu oâ nhieãm moâi tröôøng coù trong nöôùc thaûi saûn xuaát Vitamin C. - Khaûo saùt hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi öùng vôùi caùc noàng ñoä COD ñaàu vaøo khaùc nhau. - Döïa treân keát quaû thí nghieäm coù theå choïn ra caùc thoâng soá phuø hôïp nhaèm thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho caùc nhaø maùy saûn xuaát Vitamin sau naøy 4.2.2 Moâ hình nghieân cöùu Coù 2 moâ hình thí nghieäm * Moâ hình chaïy ñoái chöùng: goàm 2 bình nhöïa 1,5 lít (1 bình coù vi sinh vaø 1 bình khoâng vi sinh) * Moâ hình beå sinh hoïc – Aerotank: Thuøng chöùa nöôùc vaøo Beå sinh hoïc Thuøng chöùa nöôùc ra - Thuøng pha nöôùc thaûi ñaàu vaøo (20 lít): pha loaõng nöôùc thaûi vôùi noàng ñoä mong muoán. - Thuøng chöùa nöôùc thaûi ñaàu ra (20 lít): thu gom löôïng nöôùc thaûi sau khi xöû lyù ôû beå sinh hoïc. - Beå sinh hoïc: Kích thöôùc beå (D x R x C): 30 x 14 x 35 cm Theå tích beå: 14,7 lít. Theå tích thöïc ñeå xöû lyù: 12 lít. Vaät lieäu beå: thuûy tinh, daøy 5 mm. Khí ñöôïc ñöa vaøo baèng maùy neùn khí vaø ñöôïc khueách taùn vaøo nöôùc qua cuïc ñaù boït (duøng nuoâi caù). 4.2.3 Vaän haønh 4.2.3.1 Caùc böôùc chuaån bò - Xaây döïng moâ hình beå xöû lyù vôùi caùc thoâng soá nhö treân. - Do haïn cheá veà thôøi gian vaø ñieàu kieän laáy maãu thaät töø caùc nhaø maùy saûn xuaát thuoác neân löïa choïn vaø söû duïng thuoác Vitamin C ñieån hình ñeå laøm maãu nöôùc thaûi (nghieàn thuoác, pha vôùi nöôùc maùy vôùi noàng ñoä mong muoán ñeå laøm maãu). - Buøn hoaït tính cho vieäc xöû lyù do Vieän Sinh Hoïc Nhieät Ñôùi cung caáp. 4.2.3.2 Caùc thieát bò vaø vaät lieäu nghieân cöùu - Tuû saáy. - Maùy ño pH. - Maùy quang phoå keá. - Hoùa chaát laøm COD, N-NH4, P-PO4. - Duïng cuï thuûy tinh. 4.2.3.3 Tieán haønh thí nghieäm a. Giai ñoaïn chaïy ñoái chöùng - Tieán haønh chaïy lieân tieáp trong nhieàu ngaøy vôùi caùc noàng ñoä COD ñaàu vaøo khaùc nhau ñeå choïn ra ñöôïc loaïi vi sinh vaät thích nghi vôùi nöôùc thaûi, cho hieäu suaát xöû lyù cao. Thí nghieäm ñöôïc thöïc hieän vôùi thôøi gian löu nöôùc taêng daàn ñeå kieåm tra hieäu suaát xöû lyù COD, ñoàng thôøi tìm ñöôïc thôøi gian löu nöôùc toát nhaát cho quaù trình vaän haønh moâ hình sau naøy. - Sau moãi laàn taêng noàng ñoä ñeàu giöõ laïi löôïng buøn trong bình cuûa laàn tröôùc cho laàn chaïy tieáp theo. - Khi hieäu suaát khöû COD ñöôïc oån ñònh thì tieán haønh chaïy trong beå vôùi theå tích lôùn hôn. b. Giai ñoaïn chaïy moâ hình trong beå sinh hoïc * Tieán haønh chaïy thích nghi - Nöôùc thaûi ñöôïc pha loaõng coù COD ñaàu vaøo = 500 mg/l. - Cho hoãn hôïp buøn (4 lít) vaø nöôùc thaûi (10 lít) vaøo beå vaø cho suïc khí lieân tuïc. - Chaïy moâ hình vaø thöôøng xuyeân kieåm tra chæ soá noàng ñoä oxy hoøa tan trong nöôùc thaûi (DO – Dissolved Oxygen) ñeå kòp thôøi ñieàu chænh löôïng khí caàn caáp vaøo beå, ñoàng thôøi xaùc ñònh caùc thoâng soá pH, COD, SS. - Tieán haønh chaïy thích nghi cho ñeán khi hieäu quaû khöû COD daàn oån ñònh thì döøng. * Quaù trình xöû lyù - Keát thuùc giai ñoaïn chaïy thích nghi (taét maùy neùn khí, ñeå laéng tónh trong 30 phuùt. Thaùo bôùt lôùp nöôùc beân treân, giöõ laïi khoaûng 2 lít hoãn hôïp buøn vaø nöôùc thaûi laéng phía döôùi), tieán haønh taêng taûi troïng vôùi caùc COD ñaàu vaøo khaùc nhau. Moâ hình ñöôïc vaän haønh vôùi ñaàu vaøo – ra lieân tuïc. Laàn 1: COD ñaàu vaøo khoaûng 500 mg/l vôùi löu löôïng 10 lít/ngaøy. - Caùc chæ tieâu phaân tích: COD, N-NH4, P-PO4, pH. - Thöôøng xuyeân kieåm tra SS trong khi vaän haønh ñeå döï ñoaùn caùc quaù trình phaùt trieån cuûa vi khuaån. - Khi hieäu quaû khöû COD oån ñònh, tieáp tuïc taêng taûi troïng. Laàn 2: COD ñaàu vaøo khoaûng 750 mg/l vôùi löu löôïng 10 lít/ngaøy. - Tröôùc khi taêng noàng ñoä COD ñaàu vaøo, kieåm tra khaû naêng laéng cuûa buøn, duy trì SS trong beå khoaûng 4000mg/l vaø phaûi chaïy laïi giai ñoaïn thích nghi ñeå keát quaû ñöôïc chính xaùc. - Tieáp tuïc phaân tích caùc chæ tieâu nhö treân. - Toaøn boä thí nghieäm ñöôïc thöïc hieän taïi phoøng Coâng Ngheä Bieán Ñoåi Sinh Hoïc vaø Moâi Tröôøng cuûa Vieän Sinh Hoïc Nhieät Ñôùi. 5..1 Giai ñoaïn chaïy ñoái chöùng Tieán haønh chaïy lieân tuïc nhieàu ngaøy vôùi caùc taûi troïng khaùc nhau vaø thôøi gian löu nöôùc taêng daàn. 5.1.1 Cheá ñoä 1 Pha noàng ñoä COD ñaàu vaøo cho caû bình vi sinh vaø bình khoâng vi sinh laø 500 mg/l. - Bình khoâng vi sinh (bình ñoái chöùng): 1 lít maãu (COD = 500 mg/l) - Bình vi sinh: 1 lít maãu (COD = 500 mg/l) + 100 ml vi sinh. Baûng 5.1 Keát quaû giai ñoaïn chaïy ñoái chöùng ôû noàng ñoä COD = 500 mg/l Thôøi gian löu nöôùc (giôø) pH ÑC pH VS COD ÑC (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD ÑC (%) COD VS (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD VS (%) 0h 4.05 4.75 500 0 3762 0 6h 3.85 5.85 463 7.4 2553 32.1 8h 3.92 6.48 458 8.4 2060 45.2 12h 4.3 6.75 432 13.6 872 76.8 18h 4.37 6.82 414 17.2 784 79.1 Ñoái vôùi chæ tieâu pH: trong giai ñoaïn chaïy thích nghi, giaù trò pH cuûa bình ñoái chöùng dao ñoäng khoâng theo qui luaät, pH töø khoaûng 3.85 – 4.37. Coøn giaù trò pH cuûa bình coù vi sinh thì taêng daàn theo hieäu suaát xöû lyù COD. Hình 5.1: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng vaø bình vi sinh Ñoái vôùi chæ tieâu COD: hieäu quaû xöû lyù taêng daàn theo thôøi gian löu nöôùc. Bình coù vi sinh ñaït hieäu suaát cao nhaát laø 70,1% öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 18h; trong khi bình ñoái chöùng chæ ñaït 17,2%. Hình 5.2: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng Hình 5.3: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng. Hình 5.4: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian cuûa bình vi sinh Hình 5.5: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian cuûa bình vi sinh. 5.1.2 Cheá ñoä 2 Sau khi keát thuùc cheá ñoä 1, giöõ laïi buøn trong bình vi sinh vaø taêng noàng ñoä COD ñaàu vaøo cho caû 2 bình laø 2500mg/l, ñoàng thôøi taêng pH bình ñoái chöùng gaàn baèng bình vi sinh ñeå so saùnh. Baûng 5.2 Keát quaû giai ñoaïn chaïy ñoái chöùng ôû noàng ñoä COD = 2500 mg/l Thôøi gian löu nöôùc (giôø) pH ÑC pH VS COD ÑC (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD ÑC (%) COD VS (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD VS (%) 0h 5.6 5.58 2500 0 2500 0 6h 5.55 7.03 2130 14.8 852 65.9 8h 5.58 7.15 2089 16.4 670 73.2 10h 5.53 7.33 1997 20.1 418 83.2 12h 5.55 7.44 1786 28.5 316 87.3 Ñoái vôùi chæ tieâu pH: khi taêng cao noàng ñoä, giaù trò pH cuûa bình ñoái chöùng khoâng thay ñoåi nhieàu öùng vôùi caùc thôøi gian löu nöôùc khaùc nhau; trong khi pH cuûa bình vi sinh tieáp tuïc taêng nhanh theo thôøi gian löu nöôùc taêng daàn. Hình 5.6: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng vaø bình vi sinh Ñoái vôùi chæ tieâu COD: hieäu quaû xöû lyù taêng daàn theo thôøi gian löu nöôùc. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 12h, bình ñoái chöùng coù hieäu suaát laø 28,5% vaø bình vi sinh coù hieäu suaát laø 87,3% Hình 5.7: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng Hình 5.8: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng Hình 5.9: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian cuûa bình vi sinh Hình 5.10: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian cuûa bình vi sinh 5.1.3 Cheá ñoä 3 Tieáp tuïc giöõ laïi löôïng buøn cuûa bình vi sinh vaø taêng noàng ñoä cho 2 bình khoaûng 1850mg/l, taêng pH bình ñoái chöùng gaàn baèng bình vi sinh Thôøi gian löu nöôùc (giôø) pH ÑC pH VS COD ÑC (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD ÑC (%) COD VS (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD VS (%) 0h 7.07 7.09 1850 0 1887 0 6h 6.74 7.79 1660 10.2 652 65.4 8h 6.82 7.85 1524 17.6 570 69.7 10h 6.75 7.93 1397 24.4 326 82.7 12h 6.8 8 1216 34.2 270 85.6 Baûng 5.3 Keát quaû giai ñoaïn chaïy ñoái chöùng ôû noàng ñoä COD = 1850 mg/l Ñoái vôùi chæ tieâu pH: giaù trò pH cuûa bình ñoái chöùng dao ñoäng trong khoaûng töø 6.74 – 6.82; trong khi pH cuûa bình vi sinh tieáp tuïc taêng nhanh theo thôøi gian löu nöôùc taêng daàn, töø 7.79 – 8. Hình 5.11: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng vaø bình vi sinh Ñoái vôùi chæ tieâu COD: hieäu quaû xöû lyù taêng daàn theo thôøi gian löu nöôùc. ÖÙng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 12h, bình ñoái chöùng coù hieäu suaát laø 34.2% vaø bình vi sinh coù hieäu suaát laø 85.6% Hình 5.12 Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng Hình 5.13: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng Hình 5.14: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian cuûa bình vi sinh Hình 5.15: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian cuûa bình vi sinh 5.1.4 Cheá ñoä 4 Tieáp tuïc giöõ laïi löôïng buøn cuûa bình vi sinh vaø cho noàng ñoä 2 bình khoaûng 750 mg/l, taêng pH bình ñoái chöùng baèng bình vi sinh. Thôøi gian löu nöôùc (giôø) pH ÑC pH VS COD ÑC (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD ÑC (%) COD VS (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD VS (%) 0h 7.8 7.8 742 0 750 0 6h 7.63 8.28 649 12 364 51.4 8h 7.69 8.47 596 19.6 296 60.5 10h 7.41 8.49 588 20.7 277 63 12h 7.75 8.54 570 23.1 195 74 Baûng 5.4 Keát quaû giai ñoaïn chaïy ñoái chöùng ôû noàng ñoä COD = 750 mg/l Ñoái vôùi chæ tieâu pH: giaù trò pH cuûa bình ñoái chöùng dao ñoäng trong khoaûng töø 6.7.41 – 7.75; trong khi pH cuûa bình vi sinh tieáp tuïc taêng nhanh theo thôøi gian löu nöôùc taêng daàn, töø 8.28 – 8.54 Hình 5.16: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng vaø bình vi sinh Ñoái vôùi chæ tieâu COD: bình ñoái chöùng ñaït 23.1% öùng vôùi thôøi gian löu nöôùc laø 12h trong khi bình vi sinh coøn 74% (giaûm so vôùi caùc ngaøy tröôùc). Hình 5.17: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng Hình 5.18: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian cuûa bình ñoái chöùng Hình 5.19: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian uûa bình vi sinh Hình 5.20: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian cuûa bình vi sinh 5.1.5 So saùnh So saùnh hieäu quaû xöû lyù COD cuûa bình vi sinh ôû caùc noàng ñoä khaùc nhau theo thôøi gian löu nöôùc. Baûng 5.5 Keát quaû so saùnh hieäu quaû xöû lyù COD ôû caùc noàng ñoä khaùc nhau cuûa bình vi sinh Thôøi gian löu nöôùc (giôø) Hieäu quaû xöû lyù cheá ñoä 1 (COD = 3762 mg/l) Hieäu quaû xöû lyù cheá ñoä 2 (COD = 2500 mg/l) Hieäu quaû xöû lyù cheá ñoä 3 (COD = 1887 mg/l) Hieäu quaû xöû lyù cheá ñoä 4 (COD = 750 mg/l) 6h 32.1 65.9 65.4 51.4 8h 45.2 73.2 69.7 60.5 10h 83.2 82.7 63 12h 76.8 87.3 85.6 74 Hình 5.21 Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian ôû caùc noàng ñoä cuûa bình vi sinh Nhaän xeùt: ôû noàng ñoä COD = 2500 mg/l, hieäu quaû xöû lyù COD laø cao nhaát. Vaø keát thuùc giai ñoaïn chaïy ñoái chöùng cho thaáy thôøi gian löu nöôùc toát nhaát cho quaù trình xöû lyù sau naøy laø 12h. 5.2 Giai ñoaïn vaän haønh trong beå sinh hoïc 5.2.1 Keát quaû thí nghieäm giai ñoaïn chaïy thích nghi Tieán haønh chaïy thích nghi vôùi noàng ñoä COD = 500 mg/l. Baûng 5.6 Keát quaû giai ñoaïn chaïy thích nghi ôû noàng ñoä COD = 500 mg/l Ngaøy pH COD (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD (%) N-NH4 (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù N-NH4 (%) P-PO4 1 4.05 500 0 127 0 0.09 2 7.64 414 17.2 23 81.8 6.4 3 7.62 324 35.2 20 84.2 4.8 4 7.86 320 36 16 87.4 4.7 5 7.5 297 40.6 6 95.2 3.8 6 7.4 165 67 4 96.8 3.5 7 7.09 152 69.6 4 96.8 3.4 Ñoái vôùi chæ tieâu pH: giai ñoaïn chöa thích nghi pH dao ñoäng khoâng theo quy luaät vaø coù giaù trò töø 7.09 – 7.8 Hình 5.22: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH trong giai ñoaïn chaïy thích nghi Ñoái vôùi chæ tieâu COD: Nhu caàu oxy hoùa hoïc ban ñaàu trong nöôùc thaûi laø 500 mg/l, sau 5 ngaøy hieäu quaû khöû COD töông ñoái oån ñònh. Hieäu quaû xöû lyù ñaït 69,6%. Ñieàu naøy cho thaáy caùc vi sinh vaät ñaõ taän duïng toái ña chaát höõu cô trong nöôùc thaûi laøm thöùc aên ñeå taêng sinh khoái cho söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa chuùng. Sau ñoù, nhu caàu oxy hoùa hoïc naøy giaûm ñi, chöùng toû moät phaàn vi sinh vaät cheát ñi do söï suy giaûm thöùc aên. Hình 5.23: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD trong giai ñoaïn chaïy thích nghi Hình 5.24: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD trong giai ñoaïn chaïy thích nghi Ñoái vôùi chæ tieâu N-NH4: Haøm löôïng Nitô döôùi daïng N-NH4 coù trong nöôùc thaûi giaûm nhanh sau 3 ngaøy, haøm löôïng naøy giaûm thaáp nhaát laø 4 mg/l öùng vôùi hieäu suaát laø 96.8%. Hình 5.25: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân N-NH4 trong giai ñoaïn chaïy thích nghi Hình 5.26: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù N-NH4 trong giai ñoaïn chaïy thích nghi Ñoái vôùi chæ tieâu P-PO4: haøm löôïng P-PO4 ban ñaàu trong nöôùc thaûi laø 0.09mg/l, nhöng sau ñoù taêng nhanh ôû ngaøy thöù 2 roài laïi giaûm daàn ôû caùc ngaøy keá tieáp. Hình 5.27: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân P-PO4 trong giai ñoaïn chaïy thích nghi 5.2.2 Keát quaû thí nghieäm vaän haønh vôùi cuøng moät noàng ñoä Sau khi hieäu quaû khöû COD ôû giai ñoïan thích nghi ñaõ daàn oån ñònh, tieán haønh chaïy moâ hình vôùi ñaàu vaøo – ra lieân tuïc coù COD coá ñònh = 500 mg/l. Trong giai ñoaïn naøy, ngoaøi löôïng buøn giöõ laïi ôû laàn chaïy thích nghi, chaâm theâm buøn ñeå luoân ñaûm baûo haøm löôïng SS = 3500 – 4000mg/l. Baûng 5.7 Keát quaû giai ñoaïn chaïy moâ hình ôû noàng ñoä COD = 500 mg/l (ñaàu vaøo – ra lieân tuïc) Ngaøy pH COD (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD (%) N-NH4 (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù N-NH4 (%) P-PO4 1 3.6 500 0 137 0 0.07 2 7.55 400 20 42 69.3 4.9 3 7.75 332 33.6 26 81 2.1 4 7.96 276 44.8 11 92 4.4 5 7.46 117 76.6 13 90 3.2 6 7.66 123 75.4 18 86.8 4.1 7 7.52 80 84 14 89.7 4 8 7.69 95 81 8 94.1 3.5 9 7 107 78.6 18 86.8 2.6 10 6.47 160 68 9 93.4 2.1 11 6.61 166 66.8 29 78.8 1.7 Ñoái vôùi chæ tieâu pH: giaù trò pH dao ñoäng töø 6.47 – 7.96, vaøo nhöõng naøy cuoái, khi hieäu quaû xöû lyù COD giaûm, pH cuõng giaûm. Hình 5.28: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu COD: sau 6 ngaøy haøm löôïng COD trong nöôùc thaûi giaûm coøn 80 mg/l ñaït hieäu suaát 84%. Sau ñoù haøm löôïng naøy tieáp tuïc taêng trôû laïi nhöng khoâng ñaùng keå ôû caùc ngaøy tieáp theo, coù theå do moät soá vi sinh vaät cheát ñi. Hình 5.29: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian Hình 5.30: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu N-NH4: giaûm nhanh trong quaù trình xöû lyù. Sau 3 ngaøy haøm löôïng Nitô giaûm xuoáng coøn 11 mg/l ñaït hieäu suaát 92% vaø ñeán ngaøy thöù 7 ñaït hieäu suaát cao nhaát laø 94.1% Hình 5.31 Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân N-NH4 theo thôøi gian Hình 5.32: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù N-NH4 theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu P-PO4: haøm löôïng P-PO4 khoâng giaûm maø coøn taêng leân trong quaù trình xöû lyù. Ñeán ngaøy thöù 6 haøm löôïng naøy môùi giaûm daàn nhöng vaãn coøn cao so vôùi ñaàu vaøo. Hình 5.33: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân P-PO4 theo thôøi gian  5.2.3 Keát quaû thí nghieäm vaän haønh vôùi caùc noàng ñoä khaùc nhau Sau khi keát thuùc giai ñoaïn chaïy vôùi cuøng moät noàng ñoä, phaân tích haøm löôïng SS trong beå = 8500mg/l. Ruùt bôùt buøn ñeå duy trì SS khoaûng 3500 – 4000 mg/l vaø tieán haønh chaïy tieáp vôùi caùc noàng ñoä khaùc nhau ñeå kieåm tra hieäu suaát xöû lyù. Baûng 5.8 Keát quaû giai ñoaïn chaïy moâ hình vôùi caùc noàng ñoä khaùc nhau Ngaøy pH ñaàu vaøo pH ñaàu ra COD ñaàu vaøo (mg/l) COD ñaàu ra (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD (%) N-NH4 ñaàu vaøo (mg/l) N-NH4 ñaàu ra (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù N-NH4 (%) 1 3.89 4.83 480 195 59.3 150 31 79.3 2 3.88 5.78 483 172 64.3 152 29 80.9 3 3.89 5.88 488 143 70.6 159 19 88 4 4.05 6.86 492 126 74.3 162 16 90 5 4.06 6.9 495 130 73.7 162 17 89.5 6 4.07 7.05 506 122 75.8 165 18 89 7 4.1 7.23 528 134 74.6 168 12 62.8 8 4.12 7.57 537 105 80.4 172 9 94.7 9 4.17 6.45 557 163 70.7 187 25 86.6 10 4.25 5.87 579 222 61.6 176 27 84.6 11 4.09 5.5 515 260 49.5 163 53 67.4 12 4 4.5 502 258 48.6 157 57 63.6 13 3.78 4.74 480 247 48.5 150 57 62 14 3.82 4.62 480 252 47.5 148 59 60 Ñoái vôùi chæ tieâu pH: töø ngaøy thöù 1 ñeán ngaøy thöù 8, pH taêng daàn theo hieäu quaû xöû lyù (4.83 – 7.57), nhöng khi hieäu suaát baét ñaàu giaûm thì pH cuõng giaûm. Hình 5.34: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu COD: ñaït hieäu suaát cao nhaát ôû ngaøy thöù 8 (80.4%) öùng vôùi noàng ñoä COD ñaàu vaøo = 537 mg/l. Nhöng sau ñoù hieäu suaát naøy giaûm daàn vaø chæ coøn 47.5% ôû ngaøy thöù 14 do moät phaàn vi sinh vaät bò cheát ñi, moät phaàn buøn ñaõ maát hoaït tính. Hình 5.35: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian Hình 5.36: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu N-NH4: sau 4 ngaøy hieäu suaát ñaït 90% vaø tieáp tuïc taêng ôû caùc ngaøy tieáp theo. Hieäu suaát cao nhaát laø 94.7%. Nhöng sau ñoù thì haøm löôïng N-NH4 taêng trôû laïi, hieäu suaát giaûm ñoàng thôøi cuøng vôùi hieäu suaát COD. Hình 5.37: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân N-NH4 theo thôøi gian Hình 5.38: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù N-NH4 theo thôøi gian 5.2.4 Keát quaû thí nghieäm khi thay buøn môùi Sau khi chaïy vôùi caùc noàng ñoä khaùc nhau, sau moät thôøi gian buøn ñaõ bò maát hoaït tính vaø khoâng theå söû duïng ñeå xöû lyù tieáp tuïc. Thay buøn môùi vaø vaän haønh trôû laïi vôùi noàng ñoä COD coá ñònh = 500 mg/l ñeå buøn môùi ñöôïc thích nghi vôùi nöôùc thaûi. Baûng 5.9 Keát quaû giai ñoaïn chaïy thích nghi vôùi buøn môùi (COD = 500 mg/l) Ngaøy pH COD (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD (%) N-NH4 (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù N-NH4 (%) 1 4.03 500 0 133 0 2 5.14 364 27.2 63 52.6 3 6.02 318 36.4 57 57.1 4 6.15 287 42.6 48 64 5 6.38 246 50.8 44 67 6 7.18 137 72.6 25 81.2 7 6.94 116 76.8 20 85 8 6.97 71 85.8 13 90.2 9 7.75 61 87.8 11 91.7 10 7.63 51 89.8 7 94.7 11 7.55 25 95 2 98.4 Ñoái vôùi chæ tieâu pH: giaù trò pH taêng daàn vaø dao ñoäng töø 5.14 – 7.75. Hình 5.39: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu COD: ÔÛ caùc ngaøy ñaàu, buøn coøn ñang trong giai ñoaïn thích nghi neân hieäu suaát chöa cao. Ñeán caùc ngaøy tieáp theo thì hieäu suaát taêng nhanh, daàn oån ñònh vaø ñaït hieäu quaû cao nhaát laø 95%. Hình 5.40: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian Hình 5.41: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu N-NH4: haøm löôïng Nitô giaûm daàn trong quaù trình thí nghieäm, ñaït hieäu quaû xöû lyù cao nhaát laø 98.4% Hình 5.42: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân N-NH4 theo thôøi gian Hình 5.43: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù N-NH4 theo thôøi gian 5.2.5 Keát quaû thí nghieäm khi vaän haønh vôùi buøn môùi ôû noàng ñoä 750 mg/l Sau moät thôøi gian vaän haønh thì buøn môùi ñaõ ñöôïc thích nghi, hieäu suaát cao vaø oån ñònh. Keát thuùc giai ñoaïn chaïy thích nghi, tieán haønh taêng noàng ñoä COD ñaàu vaøo = 750 mg/l ñeå kieåm tra hieäu suaát. Baûng 5.10 Keát quaû giai ñoaïn chaïy moâ hình ôû noàng ñoä COD = 750 mg/l Ngaøy pH COD (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù COD (%) N-NH4 (mg/l) Hieäu quaû xöû lyù N-NH4 (%) 1 4.2 750 0 170 0 2 5.18 612 18.4 63 63 3 5.32 545 27.3 56 67 4 6.01 472 37 40 76.4 5 6.2 409 45.4 37 78.2 6 6.5 317 57.7 25 85.2 7 7.24 286 61.8 18 89.4 8 7.33 174 76.8 20 88 9 7.48 97 87 3 98.2 10 7.67 82 89 5 97 11 7.2 105 86 9 94.7 12 7.05 119 84.1 7 95.8  Ñoái vôùi chæ tieâu pH: töø ngaøy thöù 2 ñeán ngaøy thöù 10, pH taêng daàn theo hieäu quaû xöû lyù. Nhöng 2 ngaøy tieáp theo pH giaûm nhöng khoâng ñaùng keå. Giaù trò pH dao ñoäng töø 5.18 – 7.67 Hình 5.44: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân pH theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu COD: tuy buøn ñaõ ñöôïc thích nghi, nhöng khi taêng cao noàng ñoä phaûi ñeán ngaøy thöù 5 hieäu suaát môùi oån ñònh vaø taêng nhanh ôû caùc ngaøy keá tieáp. Hieäu suaát cao nhaát ñaït ñöôïc laø 89%. Hình 5.45: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân COD theo thôøi gian Hình 5.46: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù COD theo thôøi gian Ñoái vôùi chæ tieâu N-NH4: haøm löôïng Nitô lieân tuïc giaûm nhanh vaø chæ coøn 3 mg/l öùng vôùi hieáu suaát laø 98.2% Hình 5.47: Ñoà thò bieåu dieãn söï bieán thieân N-NH4 theo thôøi gian Hình 5.48: Ñoà thò bieåu dieãn hieäu quaû xöû lyù N-NH4 theo thôøi gian. 6.1 Keát luaän - Qua quaù trình tieán haønh thí nghieäm cho thaáy nöôùc thaûi saûn xuaát thuoác vitamin C coù theå ñöôïc xöû lyù baèng coâng ngheä buøn hoaït tính hieáu khí vaø cho hieäu quaû cao. - Giai ñoaïn chaïy ñoái chöùng cho thaáy thôøi gian löu nöôùc toát nhaát coù theå aùp duïng khi vaän haønh moâ hình xöû lyù sau naøy laø 12h. - Giai ñoaïn chaïy trong beå sinh hoïc: vì ñeà taøi xaây döïng moâ hình beå Aerotank khoâng coù beå laéng ñeå hoaøn löu buøn neân chæ coù theå kieåm chöùng ñeå thaáy thôøi gian löu buøn toát nhaát laø khoaûng 8 – 9 ngaøy (ñoái vôùi caû 2 nhoùm vi sinh ñaõ thí nghieäm). Toaøn boä keát quaû thí nghieäm ñaït ñöôïc nhö sau: Vôùi nhoùm vi sinh hieáu khí loaïi 1 (chaïy laàn ñaàu tieân): khi vaän haønh vôùi noàng ñoä COD ñaàu vaøo = 500mg/l thì hieäu suaát xöû lyù COD ñaït treân 80%, hieäu suaát xöû lyù N-NH4 ñaït treân 90%. Vôùi nhoùm vi sinh hieáu khí loaïi 2 (giai ñoaïn thay buøn môùi): Khi vaän haønh vôùi noàng ñoä COD ñaàu vaøo = 500mg/l thì hieäu suaát xöû lyù COD ñaït treân 90%, hieäu suaát xöû lyù N-NH4 ñaït treân 95%. Khi vaän haønh vôùi noàng ñoä COD ñaàu vaøo = 750mg/l thì hieäu suaát xöû lyù COD ñaït treân 85%, hieäu suaát xöû lyù N-NH4 ñaït treân 95%. Nhö vaäy coù theå söû duïng nhoùm vi sinh hieáu khí loaïi 2 cho quaù trình xöû lyù sau naøy. Vaø ñaây cuõng laø moät bieän phaùp toái öu, deã thöïc hieän ñeå xöû lyù nöôùc thaûi saûn xuaát vitamin C noùi rieâng vaø caùc loaïi vitamin khaùc noùi chung cho caùc xí nghieäp döôïc trong coâng taùc baûo veä moâi tröôøng. 6.2 Kieán nghò - Tieán haønh nghieân cöùu vôùi nöôùc thaûi laáy töø caùc xí nghieäp döôïc saûn xuaát thuoác vitamin. - Tieán haønh nghieân cöùu loaïi nöôùc thaûi naøy baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí vôùi caùc moâ hình khaùc nhö moâ hình beå loïc sinh hoïc, moâ hình hieáu khí tieáp xuùc vôùi nhieàu loaïi vaät lieäu khaùc nhau, hoaëc baèng phöông phaùp sinh hoïc kî khí. - Tieán haønh nghieân cöùu vôùi taát caû caùc loaïi thuoác vitamin khaùc. - Neân tính toaùn thieát keá vôùi thôøi gian löu nöôùc vaø löu buøn nhö treân ñeå phuø hôïp neáu ñöa vaøo aùp duïng trong thöïc teá.