Tóm tắt: Trong những năm gần đây, việc phát triển công nghệ khử trùng nước không tạo ra dư lượng hoặc sản phẩm phụ đang thu hút nhiều quan tâm nghiên cứu. Nghiên cứu này trình bày kết quả bất hoạt Vibrio spp. trong nước bằng kỹ thuật kết hợp vi bọt khí (MNBs), siêu âm (US, JETEK_JUS01-26 @Huetronics), và H₂O₂. Khả năng khử trùng bằng MNBs/US/H₂O₂ được xác định tại các điều kiện thí nghiệm khác nhau của liều H₂O₂, và tốc độ sục khí. Các kết quả cho thấy khi kết hợp MNBs/US/H₂O₂ với liều lượng H₂O₂ rất thấp (~ 30% liều H₂O₂ cần thiết để bất hoạt hoàn toàn vi khuẩn), hiệu quả khử trùng đã tăng rất đáng kể và đều cao hơn so với khử trùng riêng lẻ (US, H₂O₂). Cụ thể, với mật độ vi khuẩn ban đầu 10⁵ – 10⁶ CFU/mL và độ mặn 20‰, phương pháp khử trùng kết hợp MNBs (1,5 L/phút)/US (28 kHz)/H₂O₂ (0,9 mg/L) đã cho giá trị khử trùng cộng hưởng 3,3-log và bất hoạt hoàn toàn (5,4 log) Vibrio spp. trong vòng 60 phút.  Trong khi đó, khử trùng bằng H₂O₂ (0,9 mg/L) chỉ bất hoạt được 1,7 log, và khử trùng bằng US (28 kHz, 100 W) chỉ bất hoạt được 0,5 log vi khuẩn sau 60 phút. Các kết quả bước đầu hứa hẹn phát triển một phương pháp khử trùng mới ứng dụng cho khử trùng nước lợ chẳng hạn như nước nuôi trồng thủy sản.

Từ khóa: Khử trùng nước, bất hoạt Vibrio spp., vi bọt khí, siêu âm, H₂O₂.

INACTIVATION OF VIBRIO SPP. IN WATER USING MICRO-NANO-BUBBLES, ULTRASOUND, AND HYDROGEN PEROXIDE

Abstract: Recently, the development of water disinfection technology that does not generate chemical residues or by-products is attracting much research interest. This study presents the results of Vibrio spp. disinfection using a combination treatment of micro-nano-bubbles (MNBs), ultrasound (US, JETEK_JUS01-26 @Huetronics), and hydrogen peroxide (H₂O₂). Bactericidal performance of the combined treatment was conducted at various conditions of H₂O₂ dosages and airflow rates. The results show that with H₂O₂ added at ~30% of a normal H₂O₂  (dose required for sufficient disinfection by H₂O₂ alone), disinfection efficiency of the combined MNBs/US/H2O2 treatment was greatly enhanced and higher than that of individual treatments (US, H₂O₂). Specifically, under treatment conditions (initial bacterial density of 10⁵ – 10⁶ CFU/mL and salinity of 20‰), the combined treatment of MNBs (1.5 L/min)/US (28 kHz)/ H₂O₂ (0.9 mg/L) achieved a synergy value of 3.3-log and completely inactivation (5.4-log reduction) of Vibrio spp. within 60 min. Meanwhile, disinfection with H₂O₂ (0.9 mg/L) led to only 1.7 log reduction, and disinfection with US (28 kHz, 100 W) reduced only 0.5-log within 60 min. These results promise an alternative method for brackish water disinfection applications such as aquaculture water treatment.

Keywords: Water disinfection, Vibrio spp. inactivation, H₂O₂, ultrasound, micro-nano-bubbles.

Thông tin Tạp chí Khoa học đăng tải:

Tạp chí Khoa học Đại học Huế: Khoa học Trái đất và Môi trường (Hue University Journal of Science: Earth Science and Environment, ISSN: 2525 – 2518)

Ngày nhận đăng / accepted: 07/10/2022

Thông tin chi tiết bài báo xin vui lòng liên hệ email: lv_tuan@huetronics.vn hoặc levantuan@hueuni.edu.vn