Chỉ số BOD là gì và chúng có ý nghĩa như thế nào?

Trong bất kỳ quy trình xử lý nước thải nào hiện nay, người ta đều sử dụng BOD để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải. BOD là một trong những chỉ số vô cùng quan trọng giúp đánh giá chất lượng xử lý nước thải một cách chính xác và khách quan. Vậy chỉ số BOD là gì và có ý nghĩa như thế nào? Hãy cùng Chế phẩm vi sinh Đức Bình tham khảo bài viết: Chỉ số BOD là gì và chúng có ý nghĩa như thế nào?

Khái niệm chỉ số BOD trong xử lý nước thải

BOD là từ viết tắt của cụm từ Biochemical (hay Biological) Oxygen Demand – hay còn gọi là nhu cầu oxy sinh học. Đây là khái niệm dùng để chỉ lượng oxy mà các sinh vật tiêu thụ trong điều kiện môi trường hiếu khí oxy, tại một nhiệt độ xác định khi chúng cần phân hủy các chất hữu cơ cần thiết với sự sống.

Trong môi trường nước, không thể quan sát thấy khí oxy bằng mắt thường. Trong bất kì môi trường nước nào như ao, hồ, sông, suối đều chứa một lượng khí oxy nhất định. Mặc dù tỷ lệ này rất nhỏ, chỉ khoảng 10 phân tử oxy tồn tại trên 1 triệu phân tử nước, nhưng đây là một tỷ lệ cân bằng cực kỳ quan trọng trong tự nhiên. Sự có mặt của các phân tử oxy trong nước là yếu tố thiết yếu giúp các sinh vật thủy sinh tồn tại được trong môi trường này.

Hiểu đúng về vai trò của chỉ số BOD

Vai trò quan trọng của chỉ số BOD

Chất lượng nước trong một khu vực được thể hiện thông qua sự tồn tại của lượng oxy hòa tan bên trong. Do đó, trong quá trình quản lý chất lượng nước, việc nhận định khả năng tác động của các chất hữu cơ lên nồng độ hòa tan của oxy là công việc không thể thiếu. Theo đó, chỉ số BOD đo lường mức độ phân hủy của các chất hữu cơ tồn tại trong môi trường nước.

Mục đích sử dụng BOD trong đánh giá chất lượng nước

Một số điều kiện môi trường khó khăn như thời tiết nắng nóng mùa hè hay tác động từ hoạt động con người có thể gây ra hiện tượng giảm đáng kể lượng oxy hòa tan trong nước. Điển hình là việc để phân bón hóa học chảy vào nguồn nước, khiến đời sống của các vi sinh vật và loài thủy sinh trở nên khó khăn.

Việc phân tích chất lượng nước được đề ra nhằm nắm được mức độ ảnh hưởng từ hoạt động phân hủy chất hữu cơ trong nước của các vi khuẩn và vi sinh vật khi chúng tiêu thụ oxy. Đây chính là vai trò của thước đo nhu cầu oxy sinh học BOD.

BOD là một thước đo quan trọng dùng để đo lường mức độ tiêu thụ oxy của các vi khuẩn hiếu khí trong quá trình loại bỏ chất thải hữu cơ ra khỏi môi trường nước. Sự ổn định của lượng chất thải hữu cơ trong nước chính là nhờ vào quá trình phân hủy tự nhiên này. BOD được sử dụng tại các hệ thống xử lý nước thải để đánh giá chất lượng đầu ra và nhận định mức độ ô nhiễm nguồn nước.

Đối với những người làm trong ngành hóa học và nghiên cứu môi trường, BOD là một trong những chỉ số quan trọng thường xuyên được nhắc đến. BOD có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong vấn đề xử lý chất thải hữu cơ trong nước.

Ý nghĩa hóa học của chỉ số BOD

BOD là khái niệm dùng để nói đến nhu cầu oxy sinh hóa – một nhu cầu cần thiết đối với quá trình phân hủy các chất hữu cơ của vi sinh vật. Quá trình này diễn ra thường xuyên theo phản ứng hóa học sau:

Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian

BOD phản ánh lượng chất thải hữu cơ tồn tại trong môi trường nước có khả năng bị phân hủy bởi các vi sinh vật sống trong đó.

BOD là một trong những chỉ số quan trọng dùng để kiểm định chất lượng nước thải đầu ra có đạt chuẩn hay không nhằm mục đích bảo vệ môi trường. Với kết quả từ chỉ số BOD, ban quản lý sẽ lựa chọn phương pháp xử lý nước thải tối ưu nhất để đạt hiệu quả đúng yêu cầu.

Nếu kết quả từ chỉ số BOD có giá trị rất cao, điều này đồng nghĩa với tình trạng ô nhiễm chất hữu cơ ở nguồn nước đang ở mức báo động. Cần áp dụng nhanh chóng biện pháp công nghệ sinh học để xử lý triệt để, tránh những nguy cơ tiềm ẩn có thể xảy ra.

Thông số BOD của các loại nước thải phổ biến

Dưới đây là các thông số BOD của một số loại nước thải phổ biến hiện nay:

• Nước thải sinh hoạt: thông số BOD từ 100 – 200 mg/L
• Nước thải trong chế biến thủy sản: thông số BOD từ 2000 – 5000 mg/L
• Nước thải trong sản xuất bia: thông số BOD từ 800 – 2000 mg/L
• Nước thải trong nhà máy giấy: thông số BOD từ 2000 – 3000 mg/L
• Nước thải trong sản xuất cao su: thông số BOD từ 3000 – 10000 mg/L
• Nước thải trong xi mạ: thông số BOD từ 300 – 1000 mg/L
• Nước thải trong dệt nhuộm: thông số BOD từ 500 – 3000 mg/L
• Nước thải trong chăn nuôi: thông số BOD từ 3000 – 5000 mg/L
• Nước thải trong mía đường: thông số BOD từ 1600 – 5000 mg/L

Phương pháp thử nghiệm và đo lường BOD

Phương pháp thử nghiệm với chỉ số BOD được tiến hành theo các bước sau:

1. Thu thập một mẫu nước thử từ nguồn nước cần kiểm tra

2. Hòa mẫu thử với một lượng nước đã được khử ion và có lượng oxy đạt mức bão hòa

3. Thêm vào mẫu một lượng xác định vi sinh vật cần thiết

4. Đo lượng oxy hòa tan trong nước và đậy nắp (để ngăn không cho oxy tiếp tục đi vào và hòa tan trong nước)

5. Giữ mẫu thử trong bóng tối với nhiệt độ 20°C (tránh hiện tượng quang hợp làm tăng lượng oxy)

6. Thực hiện thí nghiệm trong vòng 5 ngày

7. Đo lại lượng oxy hòa tan sau thí nghiệm

Chỉ số BOD chính là sự chênh lệch giữa lượng oxy hòa tan ban đầu với lượng oxy đo được sau thí nghiệm.

Các chỉ số liên quan đến BOD trong đánh giá chất lượng nước

Chỉ số COD và mối quan hệ với BOD

COD (Chemical Oxygen Demand) phản ánh tổng lượng chất hữu cơ tồn tại trong môi trường nước, bao gồm lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước ở cả dạng vô cơ và hữu cơ.

Chỉ số COD được sử dụng phổ biến để đo lường không trực tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ trong môi trường nước. COD có vai trò tương đồng với BOD, cả hai đều dùng để xác định các hợp chất hữu cơ có trong nước, tạo nên mối quan hệ mật thiết giữa COD và BOD.

Chỉ số DO và vai trò trong đánh giá ô nhiễm nước

DO (Dissolved Oxygen) phản ánh lượng oxy hòa tan cần thiết trong môi trường nước đối với hoạt động hô hấp của các sinh vật thủy sinh. Chỉ số DO được dùng để nhận định mức độ ô nhiễm chất hữu cơ trong nguồn nước.

Nồng độ oxy tự do trong nước trung bình khoảng 8-10 ppm. Những con số này dao động phụ thuộc vào sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo, nhiệt độ môi trường xung quanh và các yếu tố khác. Để xác định chỉ số DO, người ta sử dụng một trong hai phương pháp sau:

• Phương pháp winkler (hóa học)
• Phương pháp điện cực oxy hòa tan – máy đo oxy

Chỉ số TSS và đánh giá độ đục của nước

TSS (Turbidity & Suspended Solids) là tổng các chất rắn lơ lửng tồn tại trong môi trường nước. Chỉ số TSS thường được đo bằng máy đo độ đục. Độ đục là kết quả gây ra bởi quá trình tiếp xúc giữa ánh sáng và các chất lơ lửng trong nước, các vi sinh vật và các chất hữu cơ trong môi trường.

Một số chất điển hình có thể kể đến là cát, sét, tảo… Tập hợp các chất rắn lơ lửng sẽ phân tán ánh sáng và hấp thụ lại để phản xạ. Cách thức thực hiện phụ thuộc vào kích thước, hình dáng và thành phần của các hạt lơ lửng.

Xem ngay: Chế phẩm vi sinh xử lý nước thải là gì? Cách sử dụng như thế nào hiệu quả nhất

Tìm hiểu thêm: Nguyên nhân cá bị bệnh nấm và cách phòng trị hiệu quả

Để biết thêm thông tin về hoạt động của các hệ thống xử lý nước thải hiện nay, bạn có thể truy cập vào https://chephamvisinh.vn/ để tham khảo thêm nhiều bài viết khác!