Chỉ số COD trong nước thải là gì? Có ý nghĩa như thế nào?

COD trong nước thải là gì? Đây là chỉ số đo lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ và vô cơ trong nước thải, phản ánh mức độ ô nhiễm của nguồn nước. Việc kiểm soát COD trong nước thải giúp đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn xử lý môi trường và nâng cao chất lượng nước đầu ra. Dưới đây, thiết bị ngành nước Song Phụng xin giới thiệu một số kiến thức chi tiết liên quan đến chỉ số COD, mời bạn theo dõi.

Chỉ số COD trong nước thải là gì?

Chỉ số COD viết tắt của Nhu cầu Oxy Hóa Học, là một tiêu chí quan trọng giúp đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải. Chỉ số này phản ánh lượng chất hữu cơ có trong nước, cho biết khả năng phân hủy của chúng dưới tác động của oxy. Nếu chỉ số COD cao, điều đó có nghĩa là nguồn nước chứa nhiều chất hữu cơ, có khả năng gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách.

Cách xác định chỉ số COD trong nước thải

Chỉ số COD trong nước thải sẽ cho chúng ta biết được chất lượng nước của nước, và có hai cách xác định chỉ số COD  trong nước thải phổ biến nhất hiện nay:

Sử dụng Kali Dicromat

Kali Dicromat, một chất oxy hóa mạnh mẽ, có khả năng oxy hóa triệt để các chất hữu cơ, do đó nó được sử dụng để xác định nhu cầu oxy hóa học (COD) trong nước thải. Phương pháp này hoạt động dựa trên nguyên tắc rằng Kali Dicromat sẽ oxy hóa hoàn toàn các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là những chất phức tạp, trong mẫu nước thải. Sau đó, để xác định lượng Kali Dicromat đã tiêu thụ, phương pháp chuẩn độ sẽ được thực hiện với dung dịch muối Mo (mất Amoni Sunfat), giúp tính toán chính xác hàm lượng chỉ số COD có trong mẫu. Phương pháp này rất hữu ích nhờ vào khả năng phát hiện và tính toán COD ở mức độ chính xác cao.

Phương pháp so màu

Bên cạnh phương pháp chuẩn độ, còn một cách khác để xác định hàm lượngchỉ số COD tong nước thải  bằng phương pháp so màu. Phương pháp này dựa vào sự thay đổi độ hấp thụ của mẫu nước tại các bước sóng cụ thể. Để định lượng lượng crom hóa trị III trong mẫu sau khi phá mẫu, người ta thường đo độ hấp thụ tại bước sóng 600 nm bằng máy quang phổ. Điều này cho phép chúng ta theo dõi sự chuyển hóa giữa crom hóa trị VI và crom hóa trị III, sử dụng bước sóng 420 nm để xác định lượng crom dư. Từ những giá trị này, ta có thể tính toán chính xác số lượng dichromate đã sử dụng.Phương pháp so màu không chỉ thao tác đơn giản mà còn giúp tiết kiệm nhân lực và giảm thiểu sai sót khi thực hiện chuẩn độ, khi mà mẫu chuẩn đã được cung cấp sẵn bởi nhà sản xuất.

Biện pháp xử lý COD trong nước thải 

Hiện nay, nguồn nước đang bị ô nhiễm khá trầm trọng do hoạt động sản xuất công nghiệp, sinh hoạt con người và do những thiên tai bão lũ đang dần ập đến. Trung bình, chúng ta thải ra môi trường khoảng hơn 80 lít nước thải, điều này ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe nếu chúng ta vẫn sử dụng. Nhà nước đã khuyến cáo, nước sử dụng có chỉ số COD trong nước thải nằm trong khoảng 72-102 là đảm bảo an toàn, nếu vượt quá thì không nên sử dụng. Việc xử lý chỉ số COD trong nước thải giúp đem lại một nguồn nước sạch, đảm bảo chất lượng để có thể sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất.

Phương pháp sử dụng chất oxy hóa

Phương pháp sử dụng chất oxy hóa được coi là một chiến lược hiệu quả nhất trong việc xử lý nước thải, nhất là với các loại nước thải giàu chất hữu cơ sinh học nhưng lại chứa ít chất hữu cơ khó phân hủy. Các hóa chất như Ozone (O3), Clo (Cl2), và Hydrogen Peroxide (H2O2) thường được áp dụng vì chúng có khả năng oxy hóa mạnh mẽ, giúp phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ thành các sản phẩm ít độc hại hơn như nước và carbon dioxide.

• Ozone: Ozone được biết đến với khả năng oxy hóa cao và không để lại dư lượng độc hại. Trong quá trình xử lý nước thải, Ozone có thể oxy hóa nhiều hợp chất hữu cơ phức tạp thành CO2 và nước, đồng thời tiêu diệt vi khuẩn và virus trong nước. Tuy nhiên, chi phí sản xuất Ozone tương đối cao và việc duy trì hệ thống Ozone yêu cầu đầu tư lớn.
• Clo: Clo thường được sử dụng để khử trùng và oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải. Mặc dù hiệu quả trong việc tiêu diệt vi sinh vật, Clo có thể tạo ra các hợp chất độc hại như tri-halo-metan khi phản ứng với các chất hữu cơ, do đó cần được kiểm soát cẩn thận.
• Hydrogen Peroxide: H2O2 là một chất oxy hóa mạnh và thân thiện với môi trường, giúp phá vỡ các cấu trúc phức tạp của hợp chất hữu cơ. Khi kết hợp với các xúc tác như sắt, H2O2 có thể tạo ra gốc hydroxyl (•OH) có khả năng oxy hóa rất mạnh, giúp xử lý các chất ô nhiễm hiệu quả hơn.

Phương pháp keo tụ – tạo bông

Phương pháp keo tụ và tạo bông là kỹ thuật được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải để loại bỏ các hạt rắn và chất ô nhiễm. Sử dụng các chất tạo bông như phèn nhôm, phèn PAC, hoặc sắt, phương pháp này tạo ra các kết tủa có khả năng gắn kết với các hạt nhỏ hơn, thúc đẩy quá trình lắng đọng tự nhiên.

Quá trình keo tụ diễn ra thông qua việc các chất keo tụ được thêm vào nước thải, giúp các hạt nhỏ này kết dính lại với nhau để tạo thành các bông lớn có thể dễ dàng lắng xuống. Tuy nhiên, việc sử dụng các hóa chất này không phổ biến do chi phí cao và hiệu quả không đồng đều, phụ thuộc nhiều vào loại nước thải và điều kiện pH.

Phương pháp sử dụng phản ứng Fenton

Phản ứng Fenton là một phương pháp tiên tiến trong xử lý nước thải, sử dụng phản ứng giữa hydrogen peroxide (H2O2) và ion sắt II (Fe²⁺) để tạo ra gốc hydroxyl (•OH). Gốc tự do này có khả năng oxy hóa rất cao, có thể phá hủy hầu hết các chất hữu cơ ô nhiễm trong nước. Bên cạnh sử dụng công nghệ fenton thì chúng ta có thể kết hợp đồng thời với công nghệ AOP, đây là công nghệ oxy hóa nâng cao, cho phép xử lý triệt để các chất hữu cơ khó phân hủy mà những phương pháp truyền thông không thể phá hủy được. Hai phương pháp này kết hợp vừa giúp xử lý toàn bộ những chất hữu cơ gây ảnh hưởng xấu và nhanh nhất.

Phương pháp sinh học

Khử COD (Nhu cầu oxy hóa học) bằng phương pháp sinh học là quy trình xử lý nước thải thông qua việc sử dụng vi sinh vật để phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải, nhằm giảm lượng COD. Các phương pháp sinh học phổ biến bao gồm:

1. Hồ sinh học: Đây là các hồ lớn được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật tự nhiên giúp phân hủy chất hữu cơ. Có hai loại hồ sinh học chính: hồ sinh học nông và hồ kỵ khí.
2. Màng sinh học: Phương pháp này sử dụng bề mặt để tạo thành một lớp màng chứa vi sinh vật. Quá trình này thường xảy ra trong các hệ thống như bể nitrification hoặc bể SBR (bể phản ứng tuần hoàn).
3. Bể hoạt tính: Đây là một phương pháp rất phổ biến. Trong bể này, vi sinh vật được hòa trộn với nước thải để phân hủy chất hữu cơ. Sau quá trình xử lý, bùn được lắng đọng và có thể tái sử dụng.

Phương pháp sử dụng than hoạt tính

Than hoạt tính thường được sử dụng như một phương pháp bổ sung trong quá trình xử lý nước thải. Với khả năng hấp thụ mạnh mẽ cả các chất hữu cơ và vô cơ, than hoạt tính giúp loại bỏ các hợp chất độc hại khỏi nước thải, từ đó giảm hàm lượng COD.Phương pháp này thường được áp dụng ở giai đoạn cuối của quá trình xử lý, với mục tiêu cải thiện chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường hoặc tái sử dụng. Dù là một phương pháp an toàn và dễ thực hiện, hiệu quả xử lý của than hoạt tính không cao bằng các phương pháp oxy hóa nâng cao khác, và do đó, thường được coi là giải pháp bổ sung hơn là phương pháp chính cho quá trình xử lý nước thải.

Kết luận

Bài viết dưới đây hy vọng đã giải đáp phần nào về chỉ số COD trong nước thải là gì? Tại sao nên sử dụng COD và các biện pháp xử lý hiệu quả. Nếu bạn muốn thực hiện công tác vệ sinh nguồn nước tại nơi mình sinh sống hãy liên hệ đến Thiết bị ngành nước Song Phụng để được tư vấn miễn phí nhé!

Tìm hiểu thêm:

• Bể hiếu khí là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bể hiếu khí
• Xử lý bod trong nước thải như thế nào?