I. Giới thiệu
Đề tài nghiên cứu "Ảnh hưởng của ciprofloxacin đến hiệu quả xử lý nước thải y tế bằng sponge MBR" tập trung vào việc đánh giá tác động của kháng sinh ciprofloxacin (CIP) trong quá trình xử lý nước thải y tế. Nước thải y tế, đặc biệt từ các bệnh viện, chứa nhiều thành phần ô nhiễm, bao gồm vi khuẩn, virus, và các chất dược phẩm như CIP. Theo nghiên cứu, nồng độ CIP trong nước thải bệnh viện tại Việt Nam cao hơn nhiều so với các quốc gia khác, điều này đặt ra thách thức lớn cho công nghệ xử lý nước thải. Sponge MBR được xem là một công nghệ tiềm năng để cải thiện hiệu quả xử lý và giảm thiểu bẩn màng. Nghiên cứu này nhằm tìm hiểu cơ chế và hiệu quả xử lý của Sponge MBR khi tiếp xúc với các nồng độ CIP khác nhau.
1.1 Tác động của ciprofloxacin
Ciprofloxacin là một loại kháng sinh thuộc nhóm fluoroquinolone, thường được sử dụng để điều trị nhiều bệnh nhiễm trùng. Tuy nhiên, sự hiện diện của CIP trong nước thải có thể gây ra ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ CIP cao có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong hệ thống Sponge MBR, dẫn đến giảm hiệu quả xử lý. Kết quả cho thấy rằng khi nồng độ CIP tăng lên, hiệu suất loại bỏ COD và nitơ cũng bị ảnh hưởng, điều này cho thấy rằng việc kiểm soát nồng độ CIP trong nước thải y tế là rất cần thiết.
II. Công nghệ Sponge MBR
Công nghệ Sponge MBR kết hợp giữa bể phản ứng sinh học màng (MBR) và giá thể sponge, giúp cải thiện hiệu quả xử lý nước thải. Sponge MBR có khả năng giảm thiểu bẩn màng và tăng cường khả năng loại bỏ chất ô nhiễm. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng sponge không chỉ giúp tăng cường hiệu quả xử lý mà còn làm giảm kích thước hạt lơ lửng trong hệ thống. Khi nồng độ CIP trong nước thải tăng lên, hiệu quả xử lý của Sponge MBR vẫn duy trì ở mức cao, cho thấy tính linh hoạt của công nghệ này trong việc xử lý nước thải y tế có chứa kháng sinh.
2.1 Đặc tính và lợi ích của Sponge MBR
Sponge MBR có nhiều ưu điểm so với công nghệ MBR truyền thống. Việc sử dụng giá thể sponge giúp cải thiện sự ổn định của hệ thống và giảm thiểu bẩn màng. Nghiên cứu cho thấy rằng Sponge MBR có thể đạt hiệu suất loại bỏ CIP từ 57% đến 94%, tùy thuộc vào nồng độ kháng sinh trong nước thải. Bên cạnh đó, công nghệ này cũng cho phép duy trì nồng độ vi sinh vật cao, từ đó tăng cường khả năng xử lý chất hữu cơ và nitơ trong nước thải. Điều này làm cho Sponge MBR trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho việc xử lý nước thải y tế có chứa kháng sinh.
III. Kết quả và thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ ciprofloxacin có ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu quả xử lý của Sponge MBR. Việc tăng nồng độ CIP từ 0 đến 200 μg/L dẫn đến sự suy giảm đáng kể trong khả năng xử lý nitơ, từ 35% xuống còn 3-12%. Điều này cho thấy rằng ciprofloxacin không chỉ ảnh hưởng đến vi sinh vật mà còn làm giảm hiệu suất xử lý của hệ thống. Ngoài ra, việc loại bỏ COD đạt từ 94-98% trong điều kiện thử nghiệm liên tục, cho thấy khả năng xử lý của Sponge MBR vẫn ổn định mặc dù có sự hiện diện của CIP.
3.1 Ảnh hưởng đến chất lượng nước thải
Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng áp suất chuyển màng (TMP) tăng lên khi nồng độ CIP cao, điều này cho thấy sự gia tăng bẩn màng. Việc kiểm soát nồng độ CIP trong nước thải y tế là rất quan trọng để duy trì hiệu quả xử lý. Kết quả cho thấy rằng việc bổ sung CIP ở nồng độ 100-200 μg/L có thể làm giảm bẩn màng, nhưng đồng thời cũng làm giảm kích thước bông bùn, từ đó ảnh hưởng đến quá trình xử lý. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nghiên cứu và phát triển các biện pháp xử lý nước thải hiệu quả hơn trong bối cảnh ô nhiễm kháng sinh ngày càng gia tăng.
