Luận án tiến sĩ sinh học: Nghiên cứu vi sinh vật học quá trình Feammox và ứng dụng xử lý nước thải nhiễm amoni

• Tác giả: Lê Phương Chung
• Người hướng dẫn: TS. Dinh Thúy Hang
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vi sinh vật học
• Đề tài: Nghiên cứu vi sinh vật học quá trình Feammox và ứng dụng xử lý nước thải nhiễm amoni
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. ẢNH HƯỞNG CỦA DƯ LƯỢNG NITƠ TRONG NƯỚC THẢI TỚI HỆ SINH THÁI
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.2. HÓA CHẤT, THIẾT BỊ
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. LÀM GIÀU VSV FEAMMOX TRONG MÔ HÌNH PHÒNG THÍ NGHIỆM
• 3.2. NGHIÊN CỨU HỆ VSV ĐƯỢC LÀM GIÀU TRONG MÔ HÌNH
• 3.3. XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA CARBON HỮU CƠ TỚI QUÁ TRÌNH OXY HÓA NH4+ TRONG MÔ HÌNH - THÍ NGHIỆM THEO MÔ HÌNH
• 3.4. THỬ NGHIỆM XỬ LÝ NH4+ TRONG MÔ HÌNH FEAMMOX THEO CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH LIÊN TỤC
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu vi sinh vật học quá trình Feammox

Quá trình Feammox là một trong những phương pháp mới nổi bật trong xử lý nước thải nhiễm amoni. Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm hiểu các vi sinh vật tham gia vào quá trình này và cách chúng có thể được ứng dụng trong xử lý nước thải. Việc hiểu rõ về quá trình này không chỉ giúp cải thiện hiệu quả xử lý mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

1.1. Khái niệm và tầm quan trọng của quá trình Feammox

Quá trình Feammox là sự oxy hóa amoni kết hợp với khử sắt trong điều kiện không có oxy. Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong chu trình nitơ và giúp giảm thiểu ô nhiễm nước.

1.2. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình Feammox

Các vi sinh vật thuộc lớp y-Proteobacteria là những tác nhân chính trong quá trình Feammox. Chúng có khả năng oxy hóa NH4+ thành N2, giúp giảm thiểu nồng độ amoni trong nước thải.

II. Vấn đề và thách thức trong xử lý nước thải nhiễm amoni

Nước thải nhiễm amoni gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho hệ sinh thái và sức khỏe con người. Việc xử lý amoni trong nước thải là một thách thức lớn, đặc biệt là trong các quy trình truyền thống. Các phương pháp hiện tại thường yêu cầu nhiều năng lượng và chi phí cao.

2.1. Tác động của amoni đến môi trường

Amoni trong nước thải có thể dẫn đến hiện tượng phú dưỡng, gây hại cho hệ sinh thái nước. Nồng độ cao của amoni có thể làm giảm oxy hòa tan, ảnh hưởng đến sự sống của các loài thủy sinh.

2.2. Những hạn chế của các phương pháp xử lý hiện tại

Các phương pháp xử lý nước thải truyền thống như nitrate hóa và khử nitrate thường yêu cầu nhiều năng lượng và chi phí cao. Điều này làm cho việc áp dụng chúng trở nên khó khăn trong thực tế.

III. Phương pháp nghiên cứu quá trình Feammox hiệu quả

Nghiên cứu này áp dụng các phương pháp hiện đại để làm giàu vi sinh vật Feammox trong mô hình phòng thí nghiệm. Các phương pháp như PCR-DGGE và FISH được sử dụng để phân tích cấu trúc quần xã vi sinh vật.

3.1. Thiết kế mô hình thí nghiệm Feammox

Mô hình thí nghiệm được thiết kế để nghiên cứu quá trình Feammox trong điều kiện pH trung tính và dị dưỡng. Điều này giúp tối ưu hóa điều kiện cho vi sinh vật phát triển.

3.2. Phân tích cấu trúc quần xã vi sinh vật

Sử dụng phương pháp PCR-DGGE và FISH để phân tích cấu trúc quần xã vi sinh vật trong mô hình. Điều này giúp xác định các loài vi sinh vật chủ yếu tham gia vào quá trình Feammox.

IV. Ứng dụng thực tiễn của quá trình Feammox trong xử lý nước thải

Quá trình Feammox đã cho thấy tiềm năng lớn trong việc xử lý nước thải nhiễm amoni. Nghiên cứu cho thấy hiệu quả loại bỏ amoni và COD đạt được là rất cao, mở ra hướng đi mới cho công nghệ xử lý nước thải.

4.1. Hiệu quả xử lý nước thải bằng Feammox

Nghiên cứu cho thấy quá trình Feammox có thể loại bỏ tới 91% amoni và 60% COD trong nước thải. Điều này cho thấy tính khả thi của công nghệ này trong thực tế.

4.2. Tiềm năng ứng dụng công nghệ Feammox

Công nghệ Feammox có thể được áp dụng cho nhiều loại nước thải khác nhau, giúp giảm thiểu chi phí và năng lượng trong quá trình xử lý.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu Feammox

Nghiên cứu về quá trình Feammox và các vi sinh vật tham gia là rất cần thiết để phát triển các công nghệ xử lý nước thải hiệu quả hơn. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giải pháp mới cho vấn đề ô nhiễm nước.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu Feammox

Nghiên cứu Feammox không chỉ giúp cải thiện hiệu quả xử lý nước thải mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Việc phát triển công nghệ này sẽ mang lại lợi ích lớn cho cộng đồng.

5.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu và ứng dụng

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các vi sinh vật tham gia vào quá trình Feammox và tối ưu hóa điều kiện xử lý để nâng cao hiệu quả. Điều này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực xử lý nước thải.