CÁC CHỈ SỐ BOD, COD, TSS, DO TRONG NƯỚC LÀ GÌ? CÁCH XỬ LÝ BOD, CÓ, TSS TRONG NƯỚC THẢI?

     BOD, COD, DO, TSS,... là những chỉ số nước thải quan trọng nhất. Các doanh nghiệp muốn xử lý nước thải hiệu quả, tối ưu chi phí cần hiểu rõ ý nghĩa của các chỉ số này. Từ đó phân loại hệ thống và tìm được giải pháp tối ưu nhất. Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết sao?

                                                         

1. DO là gì?

     DO là từ viết tắt của Dessolved Oxygen là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật trong nước như (cá, lưỡng thể, thuỷ sinh, côn trùng v.v…) chúng được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển hoặc do sự quang hợp của tảo. Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lý, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó. Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 – 10 ppm. Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ô nhiễm nước và kiểm tra quá trình xử lý nước thải.

2. BOD là gì?

     BOD là từ viết tắt của Biochemical oxygen Demand – là nhu cầu oxy sinh hóa là lượng ô xy cần cho vi sinh vật tiêu thụ để ô xy hoá sinh học các chất hữu cơ trong bóng tối ở điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian.

Vi khuẩn, chất hữu cơ + O₂ --> CO₂ + H₂O + tế bào mới + sản phẩm trung gian

     Như vậy BOD phản ánh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học có trong mẫu nước. Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật.

     Theo quy ước chung, BOD được tính bằng lượng oxy chênh lệch theo mg trong 1lít nước. Các chỉ số BOD tiêu chuẩn trong nước sinh hoạt:

• 1- 2mg/l - Chất lượng nước rất tốt
• 3 - 5mg/l - nước tương đối sạch
• 6 - 9mg/l - Nước hơi ô nhiễm
• 10+ - Nước rất ô nhiễm

Các cách xử lý BOD trong nước thải

     - Xử lý BOD bằng quá trình hiếu khí

     Ở hệ thống sử dụng quá trình bùn hoạt tính, BOD được loại bỏ nhờ vi sinh hiếu khí. Nhờ sục khí oxy mà vi sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ làm giảm BOD. Xử lý thứ cấp tiêu tốn rất nhiều năng lượng do sử dụng oxy. Quá trình này tạo ra lượng bùn vi sinh thứ cấp có khả năng sản sinh năng lượng rất ít. Do vi sinh vật đã tiêu thụ hầu hết các chất hữu cơ dễ phân huỷ. Các vi sinh hiếu khí chứa rất nhiều trong vi sinh hiếu khí IMWT của Proventus.

     - Xử lý BOD bằng quá trình kỵ khí 

     Quá trình kỵ khí sử dụng các vi sinh vật kỵ khí để phân hủy BOD. Sử dụng quá trình kỵ khí để làm giảm BOD khi nước thải có BOD, COD đầu vào cao. Thường thấy ở hệ thống XLNT của nhà máy giấy, thực phẩm, mía đường, bia… 

     Quá trình kỵ khí được hiệu quả khi các chủng vi sinh kỵ khí khỏe mạnh. Bổ sung vi sinh kỵ khí AD Boost của Canada sẽ giúp quá trình kỵ khí của bạn hiệu quả hơn.

                                                                       

2. COD là gì?

     COD là từ viết tắt của Chemical Oxygen Demand – là nhu cầu oxy hóa học. Đây là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật. Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng trên được lấy từ oxy hoà tan trong nước (DO).

     Do vậy nhu cầu oxy hoá học và oxy sinh học cao sẽ làm giảm nồng độ DO của nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước nói chung. Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt và nước thải hoá chất là các tác nhân tạo ra các giá trị BOD và COD cao của môi trường nước. COD là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước (nước thải, nước mặt, nước sinh hoạt) vì nó cho biết hàm lượng chất hữu cơ có trong nước là bao nhiêu. Hàm lượng COD trong nước cao thì chứng tỏ nguồn nước có nhiều chất hữu cơ gây ô nhiễm.

6 cách xử lý COD trong nước thải:

      2.1. Giảm COD trong nước thải bằng hóa chất keo tụ

     Hầu hết COD có nguồn gốc từ TSS hoặc chất rắn không hòa tan. Ta có thể dùng hóa chất keo tụ (PAC hoặc phèn nhôm, sắt) cho các chất rắn này kết tủa, liên kết lại với nhau tạo thành một khối bùn lớn. Do sức nặng và trọng lực nên khối bùn này sẽ lắng xuống trong bể lắng sơ cấp. 

     Quá trình lắng này ảnh hưởng lớn đến nồng độ COD. Đặc biệt là trong nước thải với lượng TSS cao. Để quá trình giảm COD trong nước thải được tốt hơn, bạn nên quan tâm đến quá trình trộn và lắng. Khi có sự khuấy trộn thích hợp, phản ứng kết tủa sẽ diễn ra hiệu quả hơn.

     2.2. Sử dụng vi sinh để giảm COD trong nước thải

     Dùng vi sinh để giảm COD sẽ hiệu quả với COD gốc hữu cơ. Việc này được thực hiện theo hai quá trình chính là hiếu khí và kỵ khí.

     a. Giảm COD trong nước thải bằng vi sinh hiếu khí

     Trong quá trình hiếu khí, COD giảm do vi sinh hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ. Những vi sinh vật này là vi sinh vật dị dưỡng, chúng dùng chất hữu cơ trong nước thải làm thức ăn. Sau đó phân bào và tạo ra các vi sinh mới, tiếp tục tiêu hóa chất hữu cơ. Quá trình này thường được sử dụng trong nước thải có COD dưới 2000 mg/L.

     Do vi sinh vật đóng vai trò chính yếu trong quá trình này, việc bổ sung các chủng vi sinh khỏe mạnh là điều quan trọng. Bạn có thể dùng vi sinh hiếu khí IMWT của hãng Proventus, Canada để tăng hiệu suất.

     b. Giảm BOD, COD trong nước thải bằng vi sinh kỵ khí

     Quá trình kỵ khí phù hợp với nước thải có hàm lượng BOD cao, trên 2000 mg/L. Trước khi quyết định có nên sử dụng phương pháp vi sinh hay không. Bạn cần hiểu loại nước thải mình đang vận hành. Bởi vì quá trình vi sinh chỉ thích hợp với nước thải có chất hữu cơ. Bạn có thể xác định điều này bằng cách so sánh tỉ lệ giữa BOD và COD. Nếu tỉ lệ >0.5 thì nước có khả năng phân hủy sinh học, áp dụng kỵ khí tốt. Nếu tỉ lệ <0.5 nên áp dụng thêm hóa lý phía trước sinh học.

2.3. Dùng hóa chất oxy hóa

     Cách này phù hợp với nước thải ít hữu cơ và giàu chất không phân hủy sinh học như phenol, chất hoạt động bề mặt…

     Một số hóa chất có thể giúp bạn giảm COD của nước thải. Clo, Hydrogen peroxide và Ozone có tính oxy hóa trong nước, làm giảm COD. Tuy nhiên bạn nên giới hạn liều lượng bởi vì chúng có thể có hại cho các vi sinh xử lý nước thải

2.4. Sử dụng phản ứng Fenton giúp giảm COD trong nước thải

     Phản ứng Fenton sử dụng chất oxy hóa để phá hủy các chất ô nhiễm. Hyđro peroxyt phản ứng với sắt (II) sunfat sẽ tạo ra gốc tự do hyđroxyl phá hủy các chất hữu cơ. Nếu phản ứng này xảy ra hoàn toàn, một số chất hữu cơ sẽ chuyển hóa thành CO2 và nước. 

     Phản ứng Fenton là tiền thân của sự ra đời hệ thống AOP.

2.5. Sử dụng công nghệ AOP

     AOP là công nghệ mới nhất có thể giảm COD nước thải, ngay cả với COD trên 100000. AOP được tạo ra từ sự tinh luyện của phản ứng Fenton khi có ozone. Vì vậy, việc bổ sung hydroxyl tự do có thể oxy hóa hóa chất trong nước.

    Quá trình AOP có tốc độ phản ứng rất nhanh. So với việc xử lý bằng vi sinh mất vài ngày, thì quá trình AOP chỉ mất một vài giờ hoặc thậm chí vài phút. Một điểm cộng khác là công nghệ này cần ít diện tích hơn các công nghệ khác. Hơn nữa, quá trình này không đòi hỏi phải bổ sung nhiều hóa chất.

2.6. Lọc và hấp phụ với than hoạt tính

      Phương pháp này được sử dụng trong bước cuối hoặc sau quá trình xử lý sơ cấp. Than hoạt tính sẽ hấp thụ các chất hữu cơ, ozone hoặc clo còn sót lại. Vì vậy, nước xả thải sạch và an toàn hơn.

      Lọc bằng than hoạt tính cũng được sử dụng khi xử lý nước để khử mùi và giảm lượng hóa chất cần dùng.

                                                              

4. TSS là gì?

     TSS là viết tắt của từ Turbidity & Suspendid Solids – là tổng chất rắn lơ lửng trong nước. Chỉ số này thường được do bằng máy đo độ đục. Độ đục thì được gây ra bởi hiện tượng tương tác giữa ánh sáng và các chất lơ lửng trong nước như cát, sét, tảo và những vi sinh vật cũng như các chất hữu cơ trong nước. Các chất rắn lơ lửng phân tán ánh sáng và hấp thụ chúng để phản xạ trở lại với các thức tuy thuộc vào kích thước, hình dáng và thành phần của các hạt lơ lửng.

Cách xử lý TSS trong nước thải đạt hiệu quả cao

- Xử lý TSS bằng quá trình lắng

      Sử dụng phương pháp lắng là một trong những phương pháp cơ bản và phổ biến nhất để xử lý TSS trong nước thải. Trong quá trình này, các hạt chất rắn lơ lửng sẽ vẫn giữ được hình dạng và kích thước của chúng với một tốc độ lắng độc lập.

      Tuy nhiên, nhìn chung nồng độ và xác suất các hạt va chạm với nhau khá thấp. Do đó, khả năng kết tụ tương đối nhỏ. Trong quá trình lắng, diện tích mặt bể chính là yếu tố chính, quyết định trực tiếp đến hiệu quả của việc xử lý TSS.

      Trong bể lắng, dòng nước sẽ được thiết kế thành 4 phần như sau:

• Khu vực nước đầu vào: Tại đây nước sẽ chảy theo cùng một hướng về phía trước.
• Khu vực lắng: Sẽ diễn ra sự lắng của các hạt chất rắn lơ lửng.
• Vùng nén bùn: Đây là nơi mà các hạt lắng tụ tập lại thành bùn.
• Khu vực nước đầu ra: Nước sẽ được tách cặn và chảy ra tại đây.

      - Dùng hoá chất keo tụ, tạo bông

      Keo tụ và tạo bông là hai quá trình xử lý TSS quan trọng trong quy trình làm sạch nước thải hiện nay. Đặc biệt, chúng luôn đi đôi với nhau và có thể loại bỏ được cả các TSS vô cơ một cách rất hiệu quả. Việc loại bỏ TSS thường được thực hiện tại bể lắng.

      Một số loại chất rắn lơ lửng trong nước có thể sẽ không thể lắng được theo cách để lắng tự nhiên. Do đó, nguồn nước đầu ra vẫn tồn tại tình trạng lẫn các cặn lơ lửng. Từ đó, không đáp ứng được tiêu chí đánh giá chất lượng của nước thải.

      Để khắc phục tình trạng này, người ra thêm vào nước thải hoá chất keo tụ để tăng khả năng lắng, tách cặn ra khỏi nước. Những hoá chất này giống như một loại chất kết dính các cặn lơ lửng với nhau. Từ đó, gia tăng trọng lượng hạt để chúng đủ nặng và lắng xuống.

      Hiện nay, hoá chất cơ bản thường được sử dụng trong quá trình keo tụ, tạo bông là các loại phèn, Polymer và PAC.

      Khi các hạt keo tụ tích tụ lại với nhau sẽ tạo thành những bông cặn lớn có khả năng lắng xuống và tạo thành bùn. Từ đó, tách khỏi nguồn nước đầu ra một cách dễ dàng. Nhờ đó, việc xử lý TSS trở nên dễ dàng hơn.

- Xử lý TSS bằng vi sinh

     Phương pháp xử lý TSS trong nước thải bằng vi sinh chủ yếu có tác dụng phân huỷ các chất thải, chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ không hoà tan trong nước.

     Nghiên cứu của các chuyên gia đã cho thấy, việc xử lý có thể diễn ra hiệu quả nhờ vào hoạt động của các chủng vi sinh xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp.

     Khi đó, để đẩy mạnh quá trình này, người ta sẽ bổ sung vi sinh vào hệ thống. Chúng có khả năng sử dụng các chất rắn hữu cơ lơ lửng để tổng hợp tế bào và nhân đôi.

     Số lượng vi sinh vật tăng lên sẽ khiến cho hàm lượng TSS, BOD, COD trong nước giảm trừ đáng kể. Loại vi sinh được sử dụng phổ biến nhất cho việc xử lý TSS hiện nay là vi sinh hiếu khí IMWT.

- Xử lý bằng quá trình tách thuỷ động lực học

     Nguyên lý của quá trình này là sử dụng lực xoáy để loại bỏ TSS ra khỏi nước. Khi đó, người ta sử dụng máy phân tách để kết nối với hệ thống thoát nước và tách các loại chất rắn đang tồn tại không chỉ loại bỏ được TSS, một số loại máy còn loại bỏ cả các chất rắn nổi như chất béo, dầu mỡ…

     Nhìn chung, thiết bị này được đánh giá là tương đối hiệu quả trong quá trình xử lý TSS. Thiết kế máy khá nhỏ gọn, lắp đặt ngay tại cửa ống nước và không có bộ phận chuyển động. Do đó, trong quá trình hoạt động sẽ không cần phải bảo trì nhiều.

     Với 4 phương pháp xử lý TSS trong nước thải kể trên đều đang được ứng dụng phổ biến trong quy trình xử lý nước thải hiện nay. Mỗi phương pháp sẽ phù hợp với một mô hình công nghệ khác nhau. Hoặc có thể kết hợp trên cùng một sơ đồ quy trình xử lý nước thải.

     Như vậy chúng ta đã biết về các chỉ số DO, BOD, COD, TSS là gì cũng như cách xử lý các chỉ số. Nếu bạn còn gì thắc mắc hãy để lại bình luận chúng tôi sẽ giải đáp những câu hỏi của bạn hoặc liên hệ với Công ty Môi trường TD theo số hotline: 0907.963.279 Mr Duy.

 

 

Công ty TNHH TM-XD Kỹ Thuật Môi Trường TD xin chân thành cảm ơn và kính chúc quý khách hàng sức khoẻ, an khang thịnh vượng !

Địa chỉ: 50 đường số 4, KĐT Vạn Phúc, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, HCM
Điện thoại: 0907963279
Email: e.moitruongtd@gmail.com