Phân biệt nhu cầu oxy sinh học BOD và oxy hóa học COD

Thuật ngữ BOD và COD thường được đưa ra trong các cuộc thảo luận về chất lượng nước nuôi trồng thủy sản. BOD là viết tắt của nhu cầu oxy sinh học và COD là viết tắt của nhu cầu oxy hóa học.

OD và COD là hai thông số quan trọng để đo chất lượng nước và lượng ô nhiễm hữu cơ của nước. Ảnh: Aljazeera

Nhu cầu oxy sinh học (BOD) 

BOD là lượng oxy hòa tan được tiêu thụ bởi một mẫu nước (thường được pha loãng) chứa trong chai BOD và giữ trong tủ ấm trong bóng tối ở 20oC. Mẫu được giữ trong bóng tối để tránh tạo ra oxy hòa tan do quá trình quang hợp của thực vật phù du trong quá trình ủ. Sự mất oxy hòa tan có thể được đo trong bất kỳ khoảng thời gian mong muốn nào, nhưng phổ biến nhất là trong năm ngày - nhu cầu oxy sinh hóa trong năm ngày (BOD5).

BOD5 có giá trị như là một chỉ số về mức độ ô nhiễm của nước thải từ các trang trại nuôi trồng thủy sản. Nồng độ BOD5 điển hình trong nước thải nuôi trồng thủy sản là từ 5 đến 30 mg mỗi lít, nhưng cả hai nồng độ thấp hơn và cao hơn đều có thể xảy ra.

Thiết bị phân tích BOD. Ảnh: Red Star Vietnam

Ngoài ra, BOD có thể được báo cáo là BOD dạng cacbon (CBOD) đối với các mẫu có độ pha loãng cao hoặc trong các mẫu mà quá trình nitrat hóa bị ức chế. Sự khác biệt về BOD giữa các phần của mẫu được ủ có và không có ức chế nitrat hóa là nhu cầu oxy nitơ (NOD). NOD cũng có thể được ước tính từ tổng nồng độ nitơ amoniac tính bằng miligam trên lít nhân với 4.57. Các mẫu nước thải nuôi trồng thủy sản hiếm khi bị pha loãng quá nhiều, và việc ức chế nitrat hóa thường không được thực hiện. NOD trong một ao với 5 mg / lít tổng nitơ amoniac sẽ là 22.8 mg / lít. Nitơ amoniac thường chiếm một phần đáng kể trong tổng lượng BOD trong các mẫu từ các cơ sở nuôi trồng thủy sản.

Mục đích của BOD là cung cấp ước tính lượng oxy hòa tan cần thiết để oxy hóa tải lượng BOD trong nước thải xả vào nguồn nước tiếp nhận. Ví dụ, nếu nồng độ BOD5 của nước thải đầu ra là 20 gam trên mét khối (20 mg/L) và 1000 mét khối mỗi ngày của nước thải được thải ra, thì tải lượng BOD5 tương đương với 20 kg oxy hòa tan mỗi ngày.

Nhu cầu oxy hóa học (COD)

COD là đương lượng oxy của lượng kali dicromat tiêu thụ trong quá trình oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ trong mẫu nước đã axit hóa trong hai giờ đun sôi trong thiết bị hồi lưu để tránh mất nước do bay hơi. COD là một phương pháp nhanh hơn để ước tính nhu cầu oxy của một mẫu.

COD thực sự đại diện cho BOD (BODu) cuối cùng hoặc lượng oxy hòa tan để oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ trong mẫu, và nồng độ BOD5 thường là khoảng 65% nồng độ COD.

COD thường được sử dụng để đo lượng ô nhiễm của nước

Tính toán COD có thể được sửa đổi cho phép tính lượng cacbon hữu cơ đương lượng của thuốc tím tiêu thụ trong quá trình thử nghiệm. Quy trình COD sửa đổi này cho phép đo tổng nồng độ cacbon hữu cơ hòa tan và lơ lửng. Màng lọc có thể được sử dụng để loại bỏ cacbon hữu cơ dạng hạt khỏi một phần của mẫu và sự khác biệt về cacbon hữu cơ giữa phần chưa lọc và phần đã lọc cho phép tính cả nồng độ chất hữu cơ hòa tan và lơ lửng. Nồng độ carbon hữu cơ nhân với hệ số 1.8 đến 2.0 thường là một chỉ số tốt về chất hữu cơ hòa tan và lơ lửng. Bên cạnh đó, nồng độ ion clorua cao cản trở phép đo COD vì một phần clorua có thể bị oxy hóa thành clo bởi kali dicromat. Điều này dẫn đến COD cao một cách sai lầm. Tuy có cách ức chế tác dụng này nhưng không mang lại hiệu quả cao.

Tóm lại, BOD và COD là hai thông số quan trọng để đo chất lượng nước và lượng ô nhiễm hữu cơ của nước. BOD đo lượng oxy được vi sinh vật hiếu khí sử dụng để phân hủy các chất hữu cơ trong nước. Mặt khác, COD đo lượng oxy cần thiết để oxy hóa tổng các chất ô nhiễm hữu cơ và vô cơ trong nước về mặt hóa học mà không có sự tham gia của vi sinh vật.