THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG KHỬ TRÙNG TRONG NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG SÓNG SIÊU ÂM

Abstract

This study investigates the disinfection efficiency of ultrasound irradiation on domestic wastewater collected from a separate drainage system in Quy Nhon Nam ward, Gia Lai province. Ultrasound waves at frequencies of 30 kHz and 40 kHz were tested with irradiation times ranging from 1 to 12 minutes and power densities from 50 to 200 W/L. Microbiological parameters, including total aerobic microorganisms and total Coliforms, were determined before and after treatment. The results show that microbial density significantly decreased after irradiation, with disinfection efficiency increasing proportionally with ultrasound time and power. At a frequency of 30 kHz, the microbial removal efficiency increased from 0.13 LOG (equivalent to a 26.16% reduction) at 1 minute to 0.37 LOG (57.56% reduction) at 12 minutes. A similar trend was also recorded at 40 kHz, with reductions ranging from 0.09 LOG (19.19%) to 0.31 LOG (51.16%). When the power density was increased to 200 W/L at 30 kHz, the microbial inactivation efficiency reached a maximum of 0.78 LOG (83.37% reduction). The study demonstrates that high-power ultrasound is a potential solution targeted for the pre-treatment stage or combined as a final disinfection step for domestic wastewater.

Tóm tắt

Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả khử trùng bằng chiếu xạ siêu âm đối với nước thải sinh hoạt được lấy từ hệ thống nước thải tại phường Quy Nhơn Nam, tỉnh Gia Lai. Ảnh hưởng của tần số siêu âm (30 và 40 kHz), thời gian chiếu xạ (1-12 phút) và mật độ công suất (50-200 W/L) đến khả năng bất hoạt vi sinh vật được khảo sát. Sóng siêu âm ở tần số 30 kHz và 40 kHz được thử nghiệm với thời gian chiếu xạ từ 1-12 phút và công suất từ ​​50-200 W/L. Các chỉ tiêu vi sinh, bao gồm tổng số vi sinh vật hiếu khí và tổng số Coliform được xác định trước và sau khi xử lý bằng sóng siêu âm. Kết quả cho thấy, mật độ vi sinh vật giảm đáng kể sau khi chiếu xạ, với hiệu quả khử trùng tăng tỷ lệ thuận với thời gian và công suất siêu âm. Ở tần số 30 kHz, hiệu quả loại bỏ vi sinh vật tăng từ 0,13 LOG (tương đương với mức giảm 26,16%) ở 1 phút lên 0,37 LOG (mức giảm 57,56%) ở 12 phút. Xu hướng tương tự cũng được ghi nhận ở tần số 40 kHz, với mức giảm dao động từ 0,09 LOG (19,19%) đến 0,31 LOG (51,16%). Khi mật độ công suất được tăng lên 200 W/L ở tần số 30 kHz, hiệu quả khử trùng vi sinh vật đạt mức tối đa 0,78 LOG (giảm 83,37%). Nghiên cứu này chứng minh rằng, siêu âm công suất cao là một giải pháp tiềm năng nhắm đến giai đoạn tiền xử lý hoặc kết hợp như một bước xử lý khử trùng cuối cùng cho nước thải sinh hoạt.