Trong lĩnh vực xử lý nước thải, hai chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm và lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp thường xuyên được nhắc đến chính là BOD và COD. Vậy BOD COD là gì và tỷ lệ BOD/COD phản ánh điều gì? Cùng Nhất Tín tìm hiểu chi tiết trong bài viết này để vận hành hệ thống xử lý hiệu quả và đáp ứng quy chuẩn pháp luật về môi trường.
1. Sự khác biệt chính giữa 2 chỉ số BOD COD là gì (trong xử lý nước thải)?
Mặc dù BOD và COD đều phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước thải nhưng về mặt bản chất, cách đo và giá trị đo được lại có những khác biệt quan trọng. Xem bảng so sánh sau để hiểu rõ hơn:
| Tiêu chí | BOD (Biochemical Oxygen Demand) | COD (Chemical Oxygen Demand) |
| Định nghĩa (cơ chế) | Lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ trong nước. | Lượng oxy cần thiết để chất oxy hóa mạnh (hóa học) oxy hóa toàn bộ hợp chất hữu cơ và một phần vô cơ khử trong nước. |
| Đối tượng đo lường | Chỉ đo các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. | Đo toàn bộ hợp chất hữu cơ + vô cơ khử, bao gồm cả hợp chất khó phân hủy sinh học. |
| Nguyên lý đo | Dựa vào hoạt động hô hấp của vi sinh vật, oxy hòa tan giảm theo thời gian ủ mẫu. | Sử dụng hóa chất oxy hóa mạnh (thường là Kali dicromat trong môi trường axit và xúc tác) để oxy hóa các chất trong mẫu. |
| Phương pháp & Thời gian đo | – Phương pháp chuẩn độ, đo oxy hòa tan.
– Thời gian: chuẩn BOD₅ mất 5 ngày ở 20°C (có thể kéo dài đến 20 ngày cho BODu). |
– Phương pháp chuẩn độ hoặc quang phổ sau khi oxy hóa bằng hóa chất.
– Thời gian: 2–3 giờ. |
| Ý nghĩa môi trường | Phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học, ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái thủy sinh. | Cho biết tổng lượng ô nhiễm hữu cơ trong nước, kể cả phần không phân hủy được, phản ánh mức độ ô nhiễm tổng thể. |
| Ứng dụng chính | – Đánh giá khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
– Lựa chọn công nghệ xử lý sinh học. |
– Kiểm tra nhanh chất lượng nước thải.
– Giám sát vận hành hệ thống xử lý. |
| Hạn chế | – Thời gian đo lâu (ít nhất 5 ngày).
– Kết quả phụ thuộc hoạt động của vi sinh vật. |
– Không phân biệt được hữu cơ dễ phân hủy và khó phân hủy.
– Có thể bị ảnh hưởng bởi các chất vô cơ có tính khử. |
Mối quan hệ giữa BOD và COD có thể hiểu đơn giản như sau:
- COD luôn ≥ BOD: Do COD bao gồm cả hợp chất hữu cơ dễ phân hủy (tương ứng với BOD) và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy cũng như một số chất vô cơ khử, nên giá trị COD luôn lớn hơn hoặc bằng BOD trong cùng một mẫu nước thải.
- COD bao hàm cả BOD: Có thể hiểu COD là chỉ số tổng, phản ánh toàn bộ nhu cầu oxy để phân hủy các chất trong nước, còn BOD chỉ đo được phần chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học bằng vi sinh vật.
- Quá trình đo COD và BOD được thực hiện song song: Việc xác định COD thường chỉ mất vài giờ, trong khi BOD₅ cần tối thiểu 5 ngày. Do đó, COD được dùng để kiểm tra nhanh mức độ ô nhiễm, còn BOD để đánh giá chính xác khả năng phân hủy sinh học.
- COD và BOD đều là chỉ tiêu bắt buộc trong quy chuẩn nước thải: COD và BOD được quy định trong hầu hết các quy chuẩn kỹ thuật về nước thải. Việc nắm rõ mối quan hệ giữa chúng giúp lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp, đảm bảo nước thải đầu ra đạt chuẩn trước khi xả ra môi trường.
→ Xem nhanh bài viết liên quan:
- BOD trong nước thải là gì? Ý nghĩa, cách đo và biện pháp xử lý
- COD trong nước thải là gì? Ý nghĩa, quy chuẩn và cách xử lý
2. Ý nghĩa của tỷ lệ BOD COD là gì?
Tỷ lệ BOD/COD phản ánh mức độ dễ phân hủy sinh học của nước thải, từ đó định hướng phương pháp xử lý phù hợp. Cụ thể:
- BOD/COD > 0,5: Cho thấy nước thải chứa nhiều hợp chất hữu cơ dễ bị vi sinh vật phân hủy. Đây là điều kiện thuận lợi để áp dụng công nghệ xử lý sinh học, giúp tiết kiệm chi phí và đạt hiệu quả cao.
- BOD/COD < 0,5: Biểu thị nước thải có hàm lượng lớn hợp chất hữu cơ khó phân hủy. Nếu chỉ xử lý sinh học thì hiệu quả thấp, cần kết hợp các phương pháp hóa lý như keo tụ, tạo bông, hấp phụ hoặc oxy hóa nâng cao trước khi chuyển sang xử lý sinh học.
- BOD/COD ≈ 0: Phản ánh trong nước thải hầu như không có hợp chất hữu cơ dễ phân hủy hoặc có chứa chất độc hại ức chế vi sinh vật. Trường hợp này bắt buộc phải xử lý loại bỏ độc tố hoặc dùng phương pháp hóa lý trước khi áp dụng xử lý sinh học.
Trên thực tế, tỷ lệ BOD/COD ở mỗi ngành công nghiệp sẽ khác nhau do tính chất đặc thù của từng loại nước thải. Bảng dưới đây cho thấy một số giá trị điển hình:
| Ngành công nghiệp | BOD (mgO₂/L) | COD (mgO₂/L) | BOD/COD |
| Xi mạ | 550 | 1.400 | 0,39 |
| Thực phẩm | 2.242 | 3.970 | 0,56 |
| Dệt | 956 | 2.078 | 0,46 |
| Giấy | 588 | 991 | 0,59 |
| Bột giặt | 2.680 | 5.810 | 0,46 |
| Sản xuất đường | 1.850 | 3.844 | 0,48 |
| Cao su | 3.000 | 4.477 | 0,67 |
Như vậy, ngành công nghiệp thực phẩm, cao su, giấy có tỷ lệ cao (>0,5) nên xử lý sinh học thường mang lại hiệu quả tốt. Trong khi đó, ngành xi mạ, dệt, bột giặt có tỷ lệ thấp (<0,5) cho thấy sự hiện diện nhiều hợp chất khó phân hủy, đòi hỏi phải kết hợp thêm các phương pháp hóa lý trước khi xử lý sinh học.
Điều này khẳng định rằng việc theo dõi và phân tích tỷ lệ BOD/COD không chỉ giúp nhận diện mức độ ô nhiễm mà còn là cơ sở quan trọng để lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp cho từng loại nước thải công nghiệp.
→ Đọc thêm về: Quan trắc mặt nước là gì? Thông số và lưu ý khi thực hiện quan trắc
3. Cách giảm thiểu tỷ lệ BOD, COD trong xử lý nước thải
Một số phương pháp xử lý giúp loại bỏ các chất ô nhiễm và tối ưu hóa quá trình xử lý để giảm thiểu tác động của COD và BOD đến môi trường bao gồm:
- Xử lý sinh học: Sử dụng vi sinh vật để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải, giúp giảm đồng thời cả COD và BOD. Các hệ thống phổ biến như bể hiếu khí (Aerotank, SBR) và bể kỵ khí (UASB, Biogas) thường được áp dụng để tối ưu hoạt động phân hủy sinh học.
- Xử lý hóa lý: Áp dụng các kỹ thuật như keo tụ, tạo bông, lắng, lọc hoặc hấp phụ bằng than hoạt tính để loại bỏ các chất hữu cơ khó phân hủy, nhờ đó làm giảm đáng kể COD và BOD trong nước thải.
- Xử lý hóa học – oxy hóa nâng cao (AOPs): Sử dụng ozone (O₃), hydrogen peroxide (H₂O₂) hoặc Fenton để oxy hóa mạnh mẽ các hợp chất hữu cơ phức tạp, giúp cải thiện hiệu quả xử lý và giảm COD nhanh chóng.
- Tích hợp nhiều công nghệ: Kết hợp hóa lý – sinh học hoặc hóa học – sinh học (ví dụ: keo tụ trước, sau đó xử lý hiếu khí) nhằm tận dụng ưu điểm của từng phương pháp và đạt hiệu quả xử lý tối ưu.
- Duy trì hệ vi sinh khỏe mạnh: Đảm bảo vi sinh vật trong hệ thống xử lý phát triển ổn định bằng cách duy trì pH, nhiệt độ, nồng độ oxy hòa tan và bổ sung dinh dưỡng phù hợp. Vi sinh vật không chỉ phân hủy các chất hữu cơ mà còn phục hồi nồng độ oxy hòa tan trong nước, góp phần bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh.
Có thể thấy, việc hiểu rõ BOD COD là gì sẽ giúp doanh nghiệp lựa chọn phương án xử lý tối ưu, đảm bảo nước thải đầu ra đạt chuẩn và giảm thiểu rủi ro pháp lý. Hy vọng rằng qua bài viết này của Nhất Tín, bạn đã có thêm những kiến thức cần thiết để áp dụng hiệu quả vào thực tế quản lý và xử lý nước thải.
→ Cập nhật thêm thông tin hữu ích: Hệ thống quan trắc nước thải tự động là gì? Đối tượng, ứng dụng
