Chỉ số COD trong nước thải có ý nghĩa như thế nào?

Chỉ số COD (viết tắt của tên tiếng Anh: Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các thành phần ô nhiễm trong nước thải (oxy hóa cả chất vô cơ và chất hữu cơ). Đây là một chỉ số quan trọng thường được quy định trong các tài liệu Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam (QCVN). Sau đây, Môi trường Hợp Nhất sẽ chia sẻ một số thông tin cơ bản về chỉ số COD, mời bạn cùng tìm hiểu.

1. Ý nghĩa của chỉ số COD trong nước thải là gì?

Chỉ số COD là tiêu chuẩn quan trọng quyết định mức độ ô nhiễm của nước thải, COD cho biết hàm lượng chất hữu có có trong nước thải, biểu thị lượng các chất hữu cơ trong nước bị phân hủy bởi các vi khuẩn và các vi sinh vật khác ở một nhiệt độ nhất định.

Nếu chỉ số COD càng cao thì nguồn nước càng chứa nhiều chất hữu có gây ô nhiễm và nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường.

2. Cách xác định chỉ số COD trong nước thải

Trước đây, người ta hay sử dụng Kali Dicromat (hay còn gọi là thuốc tím có công thức hóa học là KMnO4) để xác định chỉ số COD trong nước thải. Theo đó, Kali Pemanganat được dùng để xác định COD dựa vào việc oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải trong môi trường axit ở nhiệt độ 100oC.

Tuy nhiên, hiện nay phương pháp này ít được sử dụng hơn do không mang lại hiệu quả như mong đợi. Thay vào đó, người ta sử dụng Kali Dicromat (K2Cr2O7).

Xác định nhu cầu oxy hóa học bằng cách sử dụng chất oxy hóa mạnh là Kali Dicromat (K2Cr2O7) trong môi trường axit, đun nhiệt độ trên 100oC và tính toán lượng oxy tương đương. Vì thực hiện trong điều kiện oxy hóa mạnh nên hạn chế của phép đo COD là không thể phân biệt rõ ranh giới của các chất hữu cơ bền về mặt sinh học và các chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật trong điều kiện tự nhiên. Phương pháp xác định COD là phép đo bổ sung nhược điểm này. Phương pháp xác định COD bằng Kali Dicromat được đánh giá cao do hiệu quả phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ, chỉ sau 3 giờ là cho ra kết quả.

Phản ứng tổng quát khi dùng dicromat làm tác nhân oxy hóa được biểu thị bằng phương trình không cân bằng như sau:

Chất hữu cơ (CaHbOc) + Cr2O7-2 + H+  ----- > Cr+3 + CO2 + H2O

Việc phân tích COD cũng được dùng để xác định lượng chất hữu cơ trong nước thải công nghiệp và nước thải đô thị chứa các chất độc đối với sự hoạt động sống của sinh vật. Nói chung chỉ số COD của nước thải cao hơn chỉ số BOD vì nhiều hợp chất có thể bị oxy hóa bằng con đường hóa học nhưng lại không bị oxy hóa bằng con đường sinh học.

Về mặt hóa học, chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt có thể biểu thị bằng công thức chung là C7H11NO3.

Nếu oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ để thành CO2, H2O và NO3 thì lượng oxy tiêu thụ có thể tính theo phương trình sau:

C7H11NO3 + 9O2 --- > 7CO2 + 5/2H2O + NO3

Như vậy để oxy hóa 1g chất hữu cơ cần khoảng 2g oxy, nghĩa là 1g chất hữu cơ tương đương với 2g oxy nếu oxy hóa hoàn toàn.

Đối với nước thải sinh hoạt, BOD20 bằng 86% COD. Đối với nước thải công nghiệp thì tỷ lệ đó có thể khác tùy vào tính chất của từng loại chất bẩn hữu cơ và của từng loại ngành công nghiệp. Chẳng hạn như nước thải của một và ngành công nghiệp hóa chất có COD20 bằng 20% COD, v.v…

Khi thiết kế các công trình xử lý nước thải công nghiệp hoặc hỗn hợp nước thải sinh hoạt và công nghiệp cần thiết phải xác định BOD20 và COD.

3. Biện pháp xử lý COD trong nước thải

Có nhiều phương pháp để xử lý COD trong nước thải như:

- Dùng hóa chất oxy hóa: Sử dụng các chất oxy hóa như Clo, Hydrogen, Peroxide, Ozone, v.v…

- Phản ứng keo tụ - tạo bông: Sử dụng các hóa chất keo tụ như PAC, phèn nhôm, sắt để tạo thành các khối bùn lớn có khả năng liên kết lại với nhau.

- Sử dụng phản ứng Fenton: Dùng chất oxy hóa để phá hủy các chất gây ô nhiễm, chẳng hạn như hydro peroxit phản ứng với sắt (III) Sunfat sẽ tạo ra gốc tự do hydroxit có khả năng phá hủy các chất hữu cơ.

- Lọc và hấp thụ với than hoạt tính: Thường được thực hiện ở bước cuối cùng hoặc ngay sau quá trình xử lý sơ cấp.

- Sử dụng các phương pháp sinh học: Xử lý kỵ khí, xử lý hiếu khí.

Trong các phương pháp xử lý COD nêu trên thì phương pháp xử lý sinh học được đánh giá cao về hiệu quả xử lý nhất.

Tóm lại, có thể thấy, chỉ số COD là một trong những chỉ số quan trọng biểu thị mức độ ô nhiễm của nước thải.

Quý doanh nghiệp đang có nhu cầu xử lý nước thải chứa hàm lượng COD cao, hãy liên hệ với công ty Môi trường Hợp Nhất qua Hotline 0938.857.768 hoặc để lại thông tin qua Form liên hệ bên dưới.

4. Tài liệu tham khảo (Reference material)

Bài viết của chúng tôi có sử dụng tài liệu và hình ảnh tham khảo từ một số nguồn:

1. Sách Xử lý nước thải (wastewater treatment), Chủ biên: GS. TS. Lâm Minh Triết – GS. TS. Trần Hiếu Nhuệ;
2. Tài liệu Bộ phận Công nghệ - Công ty Môi Trường Hợp Nhất;
3. Tổng hợp Internet.

Bài viết cùng chủ đề: Chỉ tiêu BOD, COD, TSS trong xử lý nước thải là gì?