Xác định chỉ số COD trong nước thải, xử lý ra sao?

Chỉ số COD trong nước thải cho biết điều gì?

COD (Chemical Oxygen Demand) hay nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa toàn bộ các chất hữu cơ và vô cơ có thể bị oxy hóa trong mẫu nước.

Khi giá trị COD và BOD tăng cao, lượng oxy hòa tan (DO) trong nước sẽ giảm, ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống của sinh vật thủy sinh và làm mất cân bằng hệ sinh thái. Vì vậy, COD là một chỉ tiêu then chốt trong việc đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, từ nước thải, nước mặt đến nước sinh hoạt. Hàm lượng COD càng lớn, mức độ ô nhiễm hữu cơ càng cao, cho thấy nguồn nước đang chứa nhiều tạp chất cần được xử lý kịp thời.

Hàm lượng COD trong nước thải sinh hoạt là bao nhiêu?

Thông thường, COD trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 200 – 500 mg/l, tùy theo mức độ sử dụng nước và lượng chất hữu cơ phát sinh.

Tuy nhiên, theo QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B), giới hạn cho phép khi xả thải chỉ là 150 mg/l. Như vậy, phần lớn nước thải sinh hoạt hiện nay đều có chỉ số COD vượt chuẩn từ 0,3 đến 2,3 lần, cần được xử lý trước khi xả ra môi trường.

Cách xác định chỉ số COD trong nước thải

Để xác định chỉ số COD, người ta thường sử dụng phương pháp oxy hóa bằng kali dicromat (K₂Cr₂O₇) trong môi trường axit sulfuric (H₂SO₄) có xúc tác bạc. Quá trình này sẽ oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong mẫu nước, từ đó xác định được lượng oxy cần thiết để phản ứng.

Các phòng thí nghiệm hoặc nhà máy xử lý nước thải thường dùng máy đo COD chuyên dụng để rút ngắn thời gian phân tích và tăng độ chính xác. Thiết bị này có khả năng so màu tự động, cho ra kết quả nhanh chỉ sau 15–20 phút, thay vì phải thực hiện các bước chuẩn độ thủ công phức tạp.

Nguyên nhân khiến chỉ số COD vượt chuẩn trong nước thải

COD vượt ngưỡng thường xuất phát từ hàm lượng chất hữu cơ quá cao, chủ yếu do các hoạt động sinh hoạt hoặc sản xuất. Nước thải chứa nhiều dầu mỡ, chất tẩy rửa, thức ăn thừa, rác vụn hoặc chất thải công nghiệp đều làm tăng đáng kể lượng oxy cần thiết để phân hủy.

Bên cạnh đó, hệ thống xử lý nước thải không được bảo dưỡng định kỳ cũng là nguyên nhân phổ biến. Bùn hoạt tính yếu, thiếu oxy hoặc tải trọng quá cao khiến quá trình phân hủy chất hữu cơ không hoàn tất, dẫn đến chỉ số COD đầu ra cao hơn giới hạn cho phép.

Các phương pháp xử lý COD trong nước thải phổ biến hiện nay

Hiện nay, có nhiều cách để xử lý COD tùy theo mức độ ô nhiễm và tính chất nước thải.

- Phương pháp sinh học: sử dụng vi sinh vật để phân hủy các hợp chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, thường áp dụng cho nước thải sinh hoạt, nước thải thực phẩm.

- Phương pháp hóa lý: như keo tụ – tạo bông, hấp phụ bằng than hoạt tính, hoặc tuyển nổi. Cách này hiệu quả với nước thải có nhiều chất rắn lơ lửng, dầu mỡ.

- Phương pháp hóa học: dùng chất oxy hóa mạnh như ozon, H₂O₂, hoặc clo để phân hủy hợp chất hữu cơ khó xử lý.

- Kết hợp nhiều công nghệ: trong hệ thống xử lý hiện đại, COD được kiểm soát bằng cách kết hợp sinh học – hóa lý, vừa đảm bảo hiệu quả, vừa tiết kiệm chi phí vận hành.

Thiết bị hỗ trợ xác định và kiểm soát chỉ số COD

Thực tế khi xác định chỉ số COD không cần thủ công như trước nữa. Các phòng thí nghiệm, khu xử lý nước hay cơ sở sản xuất hiện ngày nay thường sử dụng những thiết bị chuyên dụng để đảm bảo kết quả nhanh và nhất quán nhất.

Một số dòng thiết bị đo COD của Hanna Instruments như HI97106 hay HI83314-02 được ưa chuộng vì khả năng đo đa chỉ tiêu, tích hợp cả COD, pH và các thông số nước khác trong cùng một thiết bị. Bên cạnh đó, quá trình chuẩn bị mẫu cũng trở nên đơn giản hơn nhờ các máy phá mẫu như Hanna HI839150-02, giúp phản ứng oxy hóa diễn ra đồng đều, giảm sai số trong phép đo.

Ngoài ra, có thể tham khảo thêm các thiết bị đo TOC/COD/BOD tại Danh mục Thiết bị đo TOC/COD/BOD EMIN

Nhờ ứng dụng các thiết bị này, việc giám sát và kiểm soát COD trong nước thải trở nên thuận tiện, chính xác và đáp ứng tốt hơn các yêu cầu về môi trường trước khi xả thải.