COD và BOD là gì?

BOD là gì?

BOD (viết tắt của từ Biological Oxygen Demand) là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ theo phản ứng:

Vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ theo phương trình:

Chất hữu cơ + O₂ —> CO₂ + tế bào mới + sản phẩm trung gian.

Trong xử lý nước thải, vi sinh vật sử dụng oxy để phá vỡ các hợp chất hữu cơ. Các vi sinh vật về cơ bản tiêu thụ các chất hữu cơ, nhưng phải có đủ oxy trong nước. Nếu không có đủ oxy trong nước, các vi sinh vật sẽ chết. Không khí khuếch tán cung cấp cho bể sục khí một lượng oxy dồi dào. Các hợp chất hữu cơ trong nước thải cung cấp cho các vi sinh vật thức ăn của họ.

Vì các vi sinh vật sẽ nhân lên trong nước thải theo thời gian, điều cần thiết là phải có sự cân bằng chính xác của Oxy , Chất hữu cơ và Vi sinh vật . Mất cân bằng sẽ cản trở nỗ lực xử lý nước thải. Cuối cùng, nước thải sẽ được chuyển qua bể lắng thứ cấp, trong đó các vi sinh vật dư thừa sẽ được loại bỏ dưới dạng bùn hoạt tính thải (WAS) . Một phần bùn hoạt tính sẽ được đưa trở lại bể sục khí để cung cấp cho nước thải mới có đủ vi sinh vật.

Chú ý khi xác định BOD

• Mẫu tránh tiếp xúc với không khí.
• Mẫu nước ô nhiễm nặng cần pha loãng.
• Điều kiện môi trường cần duy trì thích hợp (pH, t⁰, loại bỏ các chất độc hại,…)
• Bổ sung dinh dưỡng: N, P,…

Ứng dụng số liệu BOD

• Đánh giá tính chất nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp
• Chỉ tiêu duy nhất xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học
• Đánh giá khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
• Cơ sở chọn phương pháp xử lý
• Cơ sở xác định kích thước thiết bị xử lý và hiệu quả xử lý.

COD là gì?

COD (Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hóa toàn bộ các chất hóa học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy bởi vi sinh vật.

Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hòa tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hóa học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hóa chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước.

Phương pháp xác định COD trong phòng thí nghiệm

Cơ sở lý thuyết của phương pháp xác định COD

• Gần như tất cả các chất hữu cơ có thể oxy hóa hoàn toàn thành CO2 với các tác nhân oxy hóa mạnh như Kali dicromat hoặc Kali permanganate trong môi trường axit.
• Lượng oxy cần thiết để phản ứng được xác định theo phương trình sau:

C_nH_aO_bN_c + (n +  –  – c) O₂ à nCO₂ + ( – c) H₂O + cNH₃

Sử dụng Kali dicromat

• Kali dicromat là tác nhân oxy hóa mạnh trong điều kiện axit. Độ axit thường đạt được bằng cách thêm axit sulfuric.
• Phản ứng của Kali dicromat và các hợp chất hữu cơ nhu sau:

C_nH_aO_bN_c = dCr₂O₇^2- + (8d + c) H⁺ à  H₂O + cNH₄⁺ + 2dCr³⁺

• Thông thường, dung dịch Kali dicromat 0.25 N được sử dụng để xác định COD.

Đo lường lượng dư thừa

• Gần như tất cả chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn cần 1 lượng Kali dicromat hoặc bất kỳ tác nhân oxy hóa nào bắt buộc phải có.
• Sau khi quá trình oxy hóa, phải đo lường lượng Kali dicromat dư thừa để đảm bảo xác định lượng Cr³⁺chính xác.
• Để làm được như vậy, Kali dicromat (dư) được chuẩ độ nồng độ bằng FAS sắt ammonium sulfate cho đến khi tất cả các chất oxy hóa dư đã được giảm xuống Cr³⁺.
• Thông thường, ferroin chỉ thị oxy hóa khử cũng được thêm vào trong bước chuẩn hóa nồng độ này.
• Khi tất cả các dicromat dư thừa được giảm, chỉ thị ferroin chuyển màu từ xanh lam sang nâu đỏ. Khi đó, lượng ammonium sulfate thêm vào tương đương với lượng Kali dicromat dư ở mẫu ban đầu.

Thời gian xác định COD và BOD5

Lưu ý:

• Chất chỉ thị ferroin có màu đỏ tươi nhưng khi thêm vào mẫu có chứa Kali dicromat nó sẽ chuyển màu xanh lục.
• Trong quá trình chuẩn hóa nồng độ, màu chất chỉ thị chuyển từ xanh lục sang màu xanh lam sáng. Cuối cùng mới chuyển thành màu nâu đỏ.
• Chất chỉ thị ferroin chuyển từ màu nâu đỏ sang xanh nhạt khi bị oxy hóa.

Chuẩn bị chất chỉ thị Ferroin

• Chuẩn bị dung dịch 1.485g 1.10-phenanthroline monohydrate thêm vào dung dịch 695mg FeSO₄.7H₂O trong nước cất.
• Dung dịch màu đỏ thu được pha loãng thành 100ml.

Nhiễu vô cơ

• Một số mẫu nước chứa hàm lượng chất vô cơ oxy hóa cao có thể gây trở ngại cho việc xác định COD.
• Do nồng độ trong hầu hết nước thải cao, clorua thường là nguồn gây nhiễu nghiêm trọng nhất. Phản ứng với Kali dicromat như sau:

6Cl^– + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ à 3Cl₂ + 2Cr³⁺ + 7H₂O

• Trước khi trâm các loại thuốc thử khác, sulfat thủy ngân nên trâm vào trước để khử nhiễu clorua.
• Một số chất vô cơ gây nhiễu khác như: Nitrite, sắt, sulfua. Nitrite có thể sử dụng axit sulfamic để khử nhiễu. Sản phẩm thu được sẽ là khí N₂.

Mối quan hệ giữa COD và BOD

• Cũng như BOD thì COD là phương pháp dùng để tình lượng oxy có trong nước sau hoạt động của vi sinh vật.
• Xác định BOD nhu cầu oxy sinh học được thực hiện bằng các quần thể phát triển sinh khối trong thời gian nhất định khoảng 20 ngày hoặc 5 ngày đối với BOD5. Trong khi đó COD sử dụng chất oxy hóa mạnh như Kali dicromat hoặc Kali permanganate oxy hóa các chất hữu cơ trong mẫu nước thải ở nhiệt độ thường trong môi trường axit mạnh.
• Quá trình tính toán COD có ưu điểm là không bị nhiễu bởi các vật liệu độc hại. Thời gian triển khai cho đến khi có kết quả khoảng 2 – 3 giờ. Còn đối với BOD thì thông thường phải mất 20 ngày hoặc đối với BOD5 thì phải mất 5 – 7 ngày.
• Phương pháp xác định COD hoàn toàn đều được thực hiện bởi con người trong phòng thí nghiệm. Nhưng vẫn mang lại kết quả chính xác và sử dụng để làm cơ sở nhằm xác định chính xác quá trình diễn ra trong tự nhiên về xác định nhu cầu oxy trong nước thải.
• Quá trình xác định COD được thực hiện song với xác định BOD nhằm ước tính vật liệu hữu cơ không phân hủy sinh học trong nước thải.
• Trường hợp chất hữu cơ có thế phân hủy sinh học thì COD thường nằm trong khoảng 1,3 – 1,5 lần BOD.
• Trường hợp COD cao gấp đôi so với BOD, thì xác định được một lượng chất hữu cơ trong mẫu nước không bị phân hủy bởi vi sinh vật thông thường.
• Mối quan hệ COD BOD

Lưu ý trong thực tế:

• Nếu kết quả kiểm tra COD thu được nồng độ thủy ngân cao hơn so với quy định thì cần phải bảo quản mẫu như chất thải nguy hại.

Trên đây là những điều mà HiChi tìm thấy giúp bạn phân biết được BOD và COD là gì ?

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều cơ sở cung cấp các giải pháp xử lý nước thải. Tuy nhiên, không phải đơn vị nào cũng đảm bảo chất lượng. Nếu bạn đang tìm địa chỉ cung cấp giải pháp xử lý nước thải, thiết bị lọc nước uy tín, giá tốt, hãy liên hệ với chúng tôi. Hãy để HiChi đồng hành cùng bạn. Chúng tôi tự tin mang lại sản phẩm uy tín, chất lượng nhất trên thị trường cho gia đình bạn. Hãy đến với chúng tôi để đảm bảo nguồn nước an toàn cho sức khỏe của cả gia đình và cộng đồng.

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ HICHI

Đường Suối Tiên, Tổ 5, Ấp Suối Đá, Xã Dương Tơ, Tp. Phú Quốc

Điện thoại: 0903744240 – 0383066264

Email: ctyhichi.vn@gmail.com