tiểu luận chỉ tiêu bod trong phân tích môi trường

Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
Mục lục
Mục lục 1
1

Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 1 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
BOD - NHU CẦU OXI HÓA SINH HỌC
(BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND)

Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 2 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
MỞ ĐẦU
Nước rất cần cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật.
con người có thể nhịn đói đến 40-45 ngày mà vẫn sống, nhưng sẽ bị chết chỉ
sau 4 ngày không có nước uống. Con người cần nước ngọt cho ăn uống, sinh
hoạt hằng ngày và quá trình sản xuất. Nguồn nước quan trọng như vậy, nhưng
hiện nay con người lại chính là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước nặng nề
nhất. Con người thải ra các chất vô cơ hữu cơ , các loại hóa chất độc hại vào
nguồn nước, gây ra những hậu quả nặng nề tới môi trường nước.
Nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước, trong môn học “kĩ
thuật quan trắc môi trường” chúng ta được tìm hiểu vấn đề quan trắc môi
trường nước . Đây là một vấn đề dành được nhiều sự quan tâm của toàn thể xã
hội. Việc xác định các chỉ số trong nước đánh giá tổng quan chất lượng môi
trường nước ở khu vực khảo sát , từ đó đưa ra các tiêu chí bảo tồn hoặc các
biện pháp xử lý ô nhiễm thích hợp, đem lại một môi trường nước an toàn trong

sạch.
Chỉ số BOD là một trong những chỉ số đưa ra để đánh giá mức độ ô
nhiễm nguồn nước và khả năng tự làm sạch, chỉ số BOD biểu thị nhiều giá trị
như: nồng độ oxi hòa tan trong nước, lượng chất hữu cơ dễ phân hủy hay mật
độ vi sinh vậy trong nước . Chỉ số BOD có quyết định như thế nào trong việc
đánh giá nguồn nước?
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 3 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
Dưới đây là bài tìm hiểu về BOD của nhóm 1. Mong rằng sau khi tham
khảo bài tìm hiểu này , các bạn sẽ có cái nhìn tổng quát nhất về chỉ số BOD.
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 4 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
CHƯƠNG I.
KHÁI QUÁT CHUNG VỀ BOD
I. Các khái niệm cơ bản.
a. BOD : Nhu cầu ôxy sinh hóa hay nhu cầu ôxy sinh học . Ký hiệu: BOD,
từ viết tắt trong tiếng Anh của Biochemical (hay Biological) Oxygen Demand,
là một chỉ tiêu sinh lý hóa quan trọng nhất của nước. Mỗi loại nước cho các
đối tượng cụ thể có yêu cầu giá trị BOD nhất định.
BOD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong
nước bởi vi sinh vật có trong nước,. trong nước khi xảy ra quá trình oxy hóa
học, các vi khuẩn sử dụng oxy hòa tan trong nước. vì vậy , xác định hàm
lượng oxi hòa tan trong nước là rất cần thiết, nó là một chỉ tiêu đánh giá ảnh
hưởng của các chất hữu cơ đến nguồn nước trong quá trình oxi hóa sinh học
b. BOD
5

: Là lượng oxi cần thiết trong 5 ngày đầu trong nhiệt độ 20
0
C trong
buồng tối để tránh ảnh hưởng của các quá trình quang hợp
c.Ứng dụng:
Sử dụng trong quản lý và khảo sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái
học hay khoa học môi trường. giá trị BOD biểu thị 1 chỉ số cơ bản trong các
chỉ tiêu quan trắc môi trường nước. Giá trị BOD cao hay thấp sẽ biểu thị mức
độ ô nhiễm các hợp chất hữu cơ trong môi trường nước hay nói cách khác
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 5 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
BOD được coi như một “chất” chỉ thị về chất lượng của nguồn nước . Từ các
giá trị khảo sát nguồn nước, chúng ta có thể đánh giá chất lượng nguồn nước
,tìm hiểu, thiết kế xây dựng, đánh giá, kiểm tra quy trình xử lý nước sao cho
phù hợp và đạt hiệu quả cao với mục đích sử dụng.
II. Lịch sử BOD
Royal Commission on River Pollution (Ủy ban Hoàng gia về Ô nhiễm
Sông) được thành lập năm 1865 và sau đó là sự hình thành của Royal
Commission on Sewage Disposal (Ủy ban Hoàng gia về Loại bỏ Nước thải)
vào năm 1898 đã dẫn tới sự lựa chọn BOD
5
vào năm 1908 như là thử nghiệm
cuối cùng đối với ô nhiễm hữu cơ của các con sông. Năm ngày đã được chọn
như là khoảng thời gian thích hợp cho thử nghiệm, do nó được coi là thời gian
dài nhất mà nước sông có thể chảy từ thượng nguồn tới cửa sông tại Vương
quốc Anh. Năm 1912, Ủy ban này cũng thiết lập tiêu chuẩn 20 ppm BOD
5
như

là nồng độ tối đa cho phép của nước thải đã qua xử lý để đổ vào các con sông
với điều kiện là ít nhất phải có tỷ lệ hòa loãng 8:1 cho dòng chảy vào thời gian
có thời tiết khô ráo. Nó được đặt trong tiêu chuẩn nổi tiếng 20:30 (BOD:Các
chất rắn huyền phù) + nitrat hóa đầy đủ, được sử dụng như là tiêu chuẩn so
sánh tại Vương quốc Anh cho tới tận thập niên 1970 đối với chất lượng nước
tuôn ra từ các công trình xử lý nước thải.
III. Bảng tiêu chuẩn so sánh giá trị BOD
* Giá trị giới hạn cho phép của các thông số và nồng độ ô nhiễm trong
nước mặt:
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 6 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
TT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn
A B
1 BOD
5
mg/l <4 <25
Cột A áp dụng đối với nước mặt có thể dùng làm nguồn nước cấp sinh hoạt
Cột B áp dụng với nước mặt làm với mục đích khác. Nước dùng cho nông
nghiệp và nuôi trồng thủy sản có quy định riêng.
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 7 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ BOD
I. Mục đích của việc xác định BOD trong khảo sát ô nhiễm
nước?
- BOD là một trong những chỉ tiêu đánh giá mức độ gây ô nhiễm của các chất
thải và khả năng tự làm sạch của nguồn nước.

- BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất hữu cơ trong nước có thể bị phân
huỷ bằng các vi sinh vật.
- Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử lý.
- Xác định hiệu suất xử lý của 1 số quá trình
- Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồn nước.
II. DO.
2.1. Khái niệm:
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 8 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
DO: lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các thủy
sinh.
Trong các chất khí hòa tan trong nước, oxy hòa tan đóng một vai trò rất
quan trọng. Oxy hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, nó là điều
kiện không thể thiếu của quá trình phân hủy hiếu khí của vi sinh vật. Khi nước
bị ô nhiễm do các chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật thì lượng oxy
hòa tan trong nước sẽ bị tiêu thụ bớt, do đó giá trị DO sẽ thấp hơn so với DO
bão hòa tại điều kiện đó. Vì vậy DO được sử dụng như một thông số để đánh
giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của các nguồn nước. DO có ý nghĩa lớn đối
với quá trình tự làm sạch của sông (assimilative capacity - AC). Đơn vị tính
của DO thường dùng là mg/l.
2.2. Phương pháp xác định DO.
Có thể xác định DO bằng hai phương pháp:
- Phương pháp Winkler (hóa học).
- Phương pháp điện cực oxy hòa tan - máy đo oxy.
- Phương pháp Winkler:
Cách tiến hành: Oxy trong nước được cố định ngay sau khi lấy mẫu bằng hỗn
hợp chất cố định (MnSO
4

, KI, NaN
3
), lúc này oxy hòa tan trong mẫu sẽ phản
ứng với Mn
2+
tạo thành MnO
2
. Khi đem mẫu về phòng thí nghiệm, thêm acid
sulfuric hay phosphoric vào mẫu, lúc này MnO
2
sẽ oxy hóa I- thành I
2
. Chuẩn
độ I
2
tạo thành bằng Na
2
S
2
O
3
với chỉ thị hồ tinh bột. Tính ra lượng O
2
có trong
mẫu theo công thức:
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 9 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
DO (mg/l) = (V

TB
x N/ V
M
) x 8 x 1.000
Trong đó: V
TB
: là thể tích trung bình dung dịch Na
2
S
2
O
3
0,01N (ml) trong các
lần chuẩn độ.
N: là nồng độ đương lượng gam của dung dịch Na
2
S
2
O
3
đã sử dụng.
8: là đương lượng gam của oxy.
V
M
: là thể tích (ml) mẫu nước đem chuẩn độ.
1.000: là hệ số chuyển đổi thành lít.
- Phương pháp điện cực oxy hoà tan- máy đo oxy:
Đây là phương pháp được sử dụng rất phổ biến hiện nay. Máy đo DO được
dùng để xác định nồng độ oxy hòa tan ngay tại hiện trường. Điện cực của máy
đo DO hoạt động theo nguyên tắc: dòng điện xuất hiện trong điện cực tỷ lệ với

lượng oxy hòa tan trong nước khuếch tán qua màng điện cực, trong lúc đó
lượng oxy khuếch tán qua màng lại tỷ lệ với nồng độ của oxy hòa tan. Đo
cường độ dòng điện xuất hiện này cho phép xác định được DO.
III. Chỉ số BOD
5
Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxi cần thiết để phân
hủy hoàn toàn các chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học, mà chỉ xác định
lượng oxi cần thiết trong 5 ngày đầu ở nhiệt độ 20
0
C trong bóng tối (để tránh
hiện tượng quang hợp trong nước). Chỉ số này được gọi là BOD
5
. chỉ số này
được dùng ở hầu hết các nước trên thế giới.
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 10 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
Phần lớn các con sông còn nguyên sơ sẽ có BOD 5 ngày (kí hiệu là
BOD
5
) là nhỏ hơn 1 mg/L. Các con sông bị ô nhiễm ở mức độ nhẹ sẽ có giá trị
BOD
5
trong khoảng 2-8 mg/L. Nước thải đô thị được xử lý có hiệu quả bằng
công nghệ ba giai đoạn có thể có giá trị của BOD
5
vào khoảng 20 mg/L. Nước
thải chưa xử lý thì có giá trị BOD
5

không cố định, nhưng trung bình vào
khoảng 600 mg/L tại châu Âu và khoảng 200 mg/L tại Hoa Kỳ hay tại các khu
vực mà nó bị thấm lọc qua nước ngầm hay nước bề mặt. Các giá trị nói chung
của Hoa Kỳ thấp chủ yếu là do tại đây lượng nước tiêu thụ trên đầu người là
cao hơn rất nhiều so với các khu vực khác của thế giới. Bùn sệt từ các trang
trại chăn nuôi bò sữa có giá trị BOD
5
vào khoảng 8.000 mg/L còn thức ăn ủ
thành xi lô có giá trị BOD
5
vào khoảng 60.000 mg/L
Mức BOD (bằng ppm) Chất lượng nước
1 – 2 Rất tốt-không có nhiều chất thải hữu cơ
3 – 5 Tương đối sạch
6 – 9 Hơi ô nhiễm
10+ Rất ô nhiễm

Trong nước thải thường có hàm lượng chất hữu cơ khá lớn và lượng oxi
hòa tan không đủ đáp ứng cho 5 ngày ở 20
0
C. Để xác định BOD
5
, thường dùng
phương pháp pha loãng mẫu nước bằng cách bổ sung vào nước 1 số chất
khoáng và làm bão hòa oxi hòa tan.
Dịch pha loãng được chuẩn bị ở chai miệng to. Bão hòa oxi bằng cách
thổi khí vào 1lit nước cất và lắc nhiều lần đến khi bão hòa oxi hòa tan sau đó
thêm các dung dịch :
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 11 -

Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
- 1ml dung dịch đệm phosphat pH = 7,2 (hòa tan 8,5g KH
2
PO
4
; 21,75g
K
2
PO
4
; 33,4g Na
2
HPO
4
.7H
2
O; 1,7g NH
4
Cl trong nước cất định mức 1lit).
- 1ml magie sunphat (hòa tan 2,25g MgSO
4
.7H
2
O trong 100ml nước cất).
- 1ml canxi clorua (hòa tan 2,75 CaCl
2
trong 100ml nước cất).
- 1ml FeCl
3

(hòa tan 0,25g FeCl
3
.6H2O trong nước cất dd 1lit).
3. 2. Cách xác định BOD
5
. (theo “Công nghệ xử lý nước thải bằng biện
pháp sinh học” Lương Đức Phẩm)
A. Dụng cụ:
- Chai 300ml có nút dài.
- Buret, pipet, bình nón, tủ điều nhiệt.

B. Cách tiến hành:
Mẫu nước chứa trong lọ đầy, nút kín. Trước khi phân tích cần trung hòa về
pH=7 bằng H
2
SO
4
hoặc NaOH 1N. nếu cần sẽ tiến hành pha loãng dựa vào chỉ
số BOD:
- BOD trong khoảng 1-6mg O
2
/l không cần pha loãng.
- 12mg O
2
/l pha loãng tỉ lệ 1:1 (1 phần nước + 1 phần dịch pha loãng).
- 30mg O
2
/l pha loãng tỉ lệ 1:4 (1 phần nước + 4 phần dịch pha loãng).
- 60mg O
2

/l pha loãng tỉ lệ 1:9 (1 phần nước + 9 phần dịch pha loãng).
- 300mg O
2
/l pha loãng tỉ lệ 2:98 (2 phần nước + 98 phần dịch pha loãng).
- 600mg O
2
/l pha loãng tỉ lệ 1:99 (1 phần nước + 99 phần dịch pha loãng).
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 12 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
- 1200mg O
2
/l pha loãng tỉ lệ 0,5:99.5 (0,5 phần nước + 99,5 phần dịch pha
loãng).
Khi pha loãng cần hết sức chú ý không để oxi bị cuốn theo. Mẫu nước (sau
khi pha loãng) được cho vào hai chai phân tích BOD có dung tích 300ml, cho
đầy, đậy nút kín. 1 chai ủ 5 ngày trong bóng tối ở 20
0
C. 1 chai đem xác định
DO ở thời điểm ban đầu. Chai ủ sau 5 ngày đem phân tích.
Tính kết quả:
BOD
5
, mg O
2
/l =
1 2
D D
P

−

D
1
lượng oxi hòa tan sau khi pha loãng ở thời điểm ban đầu phân tích (mg/l)
D
2
lượng oxi hòa tan sau 5 ngày ủ ở 20
0
C (mg/l)
P hệ số pha loãng; P = Thể tích mẫu nước đem phân tích/(thể tích mẫu nước
đem phân tích cộng dịch pha loãng)
Trường hợp phải bổ sung vi sinh vật vào mẫu thử (có thể là nguồn nước
cống) để đảm bảo quá trình phân hủy các chất hữu cơ. BOD
5
tính theo công
thức:
BOD
5
(mg/l) =
1 2 1 2
( ) ( ).D D B B F
P
− − −
D
1
và D
2
chỉ số DO trước và sau khi ủ (mg/l) của mẫu nước pha loãng
giống công thức trên.

B
1
và B
2
chỉ số DO trước và sau khi ủ (mg/l) của mẫu nước pha loãng có
cấy thêm nguồn vi sinh vật.
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 13 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
F tỉ số giữa thể tích dịch bổ sung vi sinh vật trong mẫu và trong đối chứng.
F =%(ml) dịch bổ sung vsv trong D
1
/ %(ml) dịch bổ sung vsv trong B
1
BOD
5
rất thích hợp cho các nước ôn đới và bây giờ gần như là chỉ số
chuẩn dùng để xác định sự ô nhiễm của nước, đặc biệt là nước thải, ở khắp
trên thế giới. hiện nay ở các nước có khí hậu nhiệt đới dùng chỉ số BOD
3
: mẫu
được ủ ở 30
0
C trong 3 ngày, phân tích DO ở thời điểm ban đầu và cuối khi ủ
rồi tính ra BOD
3
. cũng có khi dùng chỉ số BOD
20
: ủ mẫu thử 20 ngày ở 20

0
C
để tính ra nhu cầu oxi cho phân hủy 90-95% các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy
trong nước.
Ngiên cứu động học của phản ứng BOD đã chứng minh được rằng, hầu hết
chúng là các phản ứng bậc 1 nên tốc độ phản ứng tỉ lệ với lượng chất hữu cơ
trong nước. Giả thiết L
t
là hàm lượng BOD ứng với thời gian t và k là hằng số
tốc độ phản ứng, khi đó có thể viết:

.
t
t
dL
K L
dt
= −
Tích phân được:
t
o
L
L
= e
-kt
=10
-kt
(*)
Trong đó: L
o

hàm lượng BOD ứng với thời điểm t=0 (tổng BOD hay BOD
cuối cùng của pha Cacbon)
Mối quan hệ giữa k (cơ số e) và K (cơ số 10): K=
2,303
k
Lượng BOD còn lại ở thời điểm t: L
t
= L
o
. e
-k.t
(**)
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 14 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
Hằng số tốc độ k của phản ứng BOD là thông số biểu thị tốc độ phân hủy
sinh học các chất hữu cơ và nước thải, vì khi k tăng, tốc độ phụ thuộc vào
nhiều yếu tố: bản chất chất thải, khả năng phân hủy chất thải của vi sinh vật và
nhiệt độ.
Tốc độ phân hủy sinh học chất thải tăng khi nhiệt độ tăng. Để biểu thị mối
quan hệ giữa nhiệt độ và hằng số tốc độ phản ứng k người ta thường sử dụng
công thức sau: k= k
20
.θ
(T-20)
Trong đó: k
20
– hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ chuẩn 20
0

C
k – hằng số tốc độ ở nhiệt độ T
0
C
θ – hệ số nhiệt độ ( thường lấy giá trị 1,047)
Ở trên ta đã giả thiết chỉ có quá trình oxi hóa sinh học phần Cacbon
trong chất thải , nhưng cũng có khả năng tăng thêm nhu cầu oxi sinh hóa do
quá trình oxi hóa các hóa chất Nito. Như vậy, thực tế đường cong BOD sẽ có 2
pha: pha C và N như trên hình 1.3. Điều cần chú ý là nhu cầu oxi hóa sinh hóa
pha nito (NBOD) bắt đầu trong khoảng ngày thứ 5 – 8. Vì vậy quá trình nitrat
hóa không ảnh hưởng tới kết quả trong thí nghiệm phân tích BOD
5
. Khi phân
tích phản ứng oxi hóa các hợp chất chứa nito cho phép ta xác định lượng oxi
tiêu tốn cho quá trình nitrat hóa.
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 15 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
*Bảng thông số các giá trị k
20
Mẫu K
20
Nước cống 0,35-0,1
Nước cống đã xử lý tốt 0,1-0,25
Nước sông ô nhiễm 0,1-0,25
IV. Ý nghĩa:
BOD biểu thị một cách gián tiếp lượng chất hữu cơ có trong nước có thể
bị phân hủy bằng vi sinh vật. BOD được sử dụng rộng rãi trong kĩ thuật môi
trường nhằm xác định gần đúng lượng oxi cần thiết để phân hủy các chất hữu

cơ bằng biện pháp sinh học có trong nước thải. Đồng thời cũng dựa vào chỉ số
này để tính toán được hiệu suất xử lý trong quá trình làm cơ sở cho tính toán
nước sau xử lý rong quá trình, làm cơ sở cho tính toán thiết kế conng trình và
tiêu chuẩn hóa nước thải (xem nước sau xử lý có thể đổ vào nguồn nước sử
dụng hay không).
V. Hạn chế trong quá trình xác định
Các phương pháp thử nghiệm đều có một số yếu tố khách quan ảnh hưởng.
Các xét nghiệm thường cho thấy kết quả khác nhau. Ví dụ như “độc tính trong
nước” Một số chất thải có chứa hóa chất có khả năng ức chế sự phát triển vi
sinh vật hoặc hoạt động, bao gồm các chất thải công nghiệp, thuốc kháng sinh
trong chất thải dược phẩm y tế, vệ sinh trong chế biến thực phẩm hoặc các cơ
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 16 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
sở làm sạch thương mại, khử trùng clo được sử dụng sau xử lý nước thải thông
thường, và mùi kiểm soát các công thức được sử dụng trong chất thải vệ sinh .
những chất này gây ức chế sự sinh trưởng và phát triển vi sinh vật, nhu cầu
oxy hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy sẽ thấp hơn kết quả kiểm tra. Hay là sự
lựa chọn quần thể vi sinh vật phù hợp với môi trường nước.Thử nghiệm này
dựa trên một hệ sinh thái vi khuẩn với các enzym có khả năng oxy hóa các vật
liệu hữu cơ có sẵn. Một số nước thải, chẳng hạn như nước thải sinh học, đã
chứa một số lượng lớn vi sinh vật thích nghi với nước đang được thử nghiệm.
Một phần đáng kể chất thải có thể được sử dụng trong thời gian nhằm bảo ôn
mẫu trước khi bắt đầu quá trình phân tích. Mặt khác, chất thải hữu cơ từ các
nguồn công nghiệp khác nhau có thể yêu cầu các enzyme đặc hiệu. Quần thể
vi khuẩn từ các nguồn vi sinh vật mầm mống tiêu chuẩn có thể mất một số
thời gian để sản xuất những enzyme đó. Tóm lại:
- Yêu cầu vi sinh vật trong mẫu phân tích phải có nồng độ các tế bào sống
đủ lớn và các vi sinh vật bổ sung phải được thích nghi với môi trường.

- Nếu nước thải có các chất độc hại phải xử lý sơ bộ loại bỏ bớt các chất
đó, sau đó mới có thể tiến hành phân tích, đồng thời cần chú ý giảm ảnh
hưởng trong các vi khuẩn nitrat hóa.
- Thời gian phân tích quá dài ( 5 hoặc 3 ngày). Vì vậy, trong nghiên cứu
hoặc trong giám satsquas trình xử lý người ta cần xác định hệ số tỉ lệ giữa
COD và BOD rồi tiến hành phân tích COD trong quá trình.
6. Những điểm chú ý trong việc xác định BOD:
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 17 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
6.1. Điều kiền cần phải thực hiện để có kết quả phân tích BOD chính xác?
5 điều kiện ảnh hưởng tới kết quả phân tích BOD:
- Các chất độc hại đối với VSV.
- pH và điều kiện thẩm thấu phải thích hợp.
- Chất dinh dưỡng.
- Nhiệt độ.
- Seed ( Vi sinh vật được bổ sung trong pt BOD)
6.2. Điều kiện thỏa mãn quá trình pha loãng mẫu nước để xác định BOD:
- Nước không chứa tảo và vi khuẩn. Tốt nhất là nước cất.
- pH nước khoảng 6.5 – 8.5
- Điều kiện thẩm thấu thích hợp được duy trì bằng K
3
PO
4
và Na
3
PO
4
.

- Nước pha loãng phải đồng nhất và không chứa Nitơ
- Nước pha loãng phải được sục khí cho đến khi bão hòa ôxy.
6.3. Mục đích của việc cho các chất sau vào trong quá trình phân tích
BOD:
- FeCl
3
: Keo tụ các chất rắn lơ lửng
- MgSO
4
: có tác dụng khử cứng
- K
2
HPO
4
: Dinh dưỡng cho Vi sinh vật
- NH
4
Cl: Dinh dưỡng cho Vi sinh vật
- CaCl
2
: Dinh dưỡng cho Vi sinh vật
6.4. Giải thích tại sao 1 mẫu nước song có nhiệt độ thấp hơn 20
o
C cần
phải xử lý sơ bộ trước khi phân tích BOD?
Nếu nước có nhiệt độ thấp hơn 20
o
sẽ ngăn cản sự hoạt động của VSV. Nếu
lớn hơn 20
o

sẽ xảy ra hiện tượng quang hợp do sự phát triển của tảo làm sai
lệch kết quả pt.
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 18 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
6.5. Tại sao lại phải cho thêm một số chất dinh dưỡng ban đầu khi tiến
hành xác định BOD của mẫu nước thải công nghiệp khó có khả năng oxi
hóa sinh học?
Mục đích là cung cấp dinh dưỡng cho sự phát triển của VSV
6.6. Tại sao kết quả phân tích giá trị BOD thông thường không được
khyến cáo để suy ra nhu cầu Oxy hóa Nitơ trong xử lý nước thải:
∑BOD = BODCO
3
+ BODN
2

Vì Nitơ cho thêm vào nước chỉ tác dụng cung cấp dinh dưỡng cho VSV
6.7. phương pháp hiện nay sử dụng trong việc kiểm soát quá trình Nitrát
hóa trong xác định BOD
5
.
- Thời gian ủ là 5 ngày
- Các chất ức chế vi khuẩn Nitrat hóa như Methylene Blue hoặc Allylthourae.
- Khử trùng bằng Clorine.
6.8. Những yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ ôxy hóa sinh học trong xác định
BOD:
- Các chất độc hại đối với VSV
- pH và điều kiện thẩm thấu phải thích hợp
- Chất dinh dưỡng

- Nhiệt độ
- Seed ( Vi sinh vật được bổ sung trong pt BOD)
6.9. Ý nghĩa cũa sự hoat động của vi sinh vật :
- Liên quan đến tốc độ ôxy hóa sinh học.
- Phân huỷ các chất hữu cơ
- Phân huỷ các chất hữu cơ
-
-
Xử lý mùi của nước thải:
Xử lý mùi của nước thải:
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 19 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
–
–
Methyl sulfide, dimethyl sulfide được phân hủy bởi các chủng
Methyl sulfide, dimethyl sulfide được phân hủy bởi các chủng


Thiobacillus
Thiobacillus
và
và
Hyphomicrobium
Hyphomicrobium
oxy hóa sulfat.
oxy hóa sulfat.
–
–

Xử lý bằng tháp lọc:
Xử lý bằng tháp lọc:
VK quang hợp
VK quang hợp
như
như
Chlorobium
Chlorobium
có thể lọai bỏ
có thể lọai bỏ


đến 95% khí H
đến 95% khí H
2
2
S từ nước thải sau xử lý của một bể kị khí.
S từ nước thải sau xử lý của một bể kị khí.
- Xử lý một số kim loại nặng: Hg, Cd, Pb, Se, As
- Xử lý một số kim loại nặng: Hg, Cd, Pb, Se, As
*
*
Các yếu tố ảnh huởng đến hoạt động của vsv
Các yếu tố ảnh huởng đến hoạt động của vsv
Chất dinh dưỡng .
Chất dinh dưỡng .
Những chất vi lượng .
Những chất vi lượng .
pH của vk: 6.5 – 7.5 (vk không chịu đuợc pH >9 và pH<4.
pH của vk: 6.5 – 7.5 (vk không chịu đuợc pH >9 và pH<4.

VII.An toàn bảo hộ
VII.An toàn bảo hộ
Xử lý nước thải có rất nhiều loại bệnh tiềm năng gây ra với các tác nhân
gây bệnh bao gồm vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh và virus.
Thực hành tốt vệ sinh cá nhân rất quan trọng trong việc kiểm soát và lây lan
của bệnh do tiếp xúc với nước thải. Hầu hết các bệnh nhiễm trùng gây ra
do tay rồi tiếp xúc với miệng. Tránh ăn, chạm vào mắt hay cơ thể của bạn với
nguồn nước bị nhiễm bẩn . Phải rửa tay thường xuyên bằng chất khử
trùng, xà phòng và nhiều nước nóng. Nhận sự chăm sóc y tế thích hợp để
tránh - nhiễm từ các vết cắt hoặc vết thương đâm thủng khi tiếp xúc với nước
thải.
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 20 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
-Thiết bị bảo vệ cá nhân
+ Quần áo tạo ra một rào cản giữa bạn và tác nhân gây bệnh. Mang áo khoác
phòng thí nghiệm của bạn tại mọi thời điểm khi làm việc trong lĩnh vực này.
+ găng tay cao su được khuyến cáo khi làm việc với nước thải.
+ kính an toàn hoặc lá chắn phải được đeo ở tất cả các lần tiếp xúc .
+ Khử trùng các bề mặt làm việc
+ thùng chứa chất thải lỏng ngay lập tức sau khi sử dụng, rửa sạch và phun
khử trùng
CHƯƠNG 3: BIỆN PHÁP XỬ LÝ BOD
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 21 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
Với đặc tính của nước thải cần xử lý: BOD biểu thị một cách gián tiếp
lượng chất hữu cơ có trong nước có thể bị phân hủy bởi vi sinh vật. nên biện

pháp xử lý được quyết định bởi quy trình xử lý sinh học.
I. Một số quá trình sinh học được dùng trong xử
lý nước thải
Loại Tên chung Áp dụng
Quá trình hiếu khí
Sinh trưởng lơ lửng
Sinh trưởng gắn kết
Kết hợp quá trình
st lơ lửng và gắn kết
Quá trình bùn hoạt hóa
Hồ làm thoáng
Phân hủy hiếu khí
Bể lọc sinh học
Quá trình lọc sinh
Khử BOD chứa cacbon( nitrar
hóa)
Khử BOD chứa cacbon
ổn định,khử BOD chứa
cacbon
khử BOD chứa cacbon- nitrat
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 22 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
học hoạt tính
khử BOD chứa cacbon- nitrat
Quá trình kị khí
Sinh trưởng lơ lửng
Sinh trưởng gắn kết
Lên men phân hủy kị khí

Quá trình tiếp xúc kị khí
Quá trình lọc kị khí
ổn định,khử BOD chứa
cacbon
Khử BOD chứa cacbon
Khử BOD chứa cacbon
Quá trình kết hợp
hiếu khí –trung
gian anoxic- kị khí
Kết hợp st lơ lửng-
gắn kết
Quá trình một bậc
hoặc nhiều bậc, các
quá trình có tính
chất khác nhau
Quá trình một bậc
hoặc nhiều bậc
Khử BOD chứa cacbon
Khử BOD chứa cacbon
Quá trình ở hồ Hồ hiếu khí
Hồ bậc ba( xử lý triệt để)
Khử BOD chứa cacbon
Khử BOD chứa
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 23 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
Hồ tùy tiện
Hồ kị khí
cacbon-nitrat hóa

khử BOD chứa cacbon
khử BOD chứa cacbon
( ổn định chất thải- bùn )
II. Giới thiệu một số mô hình xử lý
2.1 Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Bể lọc sinh học nhỏ giọt đã được dùng để xử lý nước thải hơn 100 năm.
Bể lọc nhỏ giọt đầu tiên xuất hiện ở Anh năm 1893, hiện nay được sử dụng ở
hầu khắp các nước với các trạm xử lý công suất nhỏ. Ở nước ta bể lọc sinh học
nhỏ giọt đã được xây dựng tại nhà máy cơ khí Hà Nội, xí nghiệp chế biến
thuốc thú y Hà Tây, bệnh viện đa khoa Gia Lâm v.v
Nước thải được phân phối đều trên bề mặt nguyên liệu lọc (hoạt động
như giá bám cho vi khuẩn) theo kiểu nhỏ giọt hoặc phun tia. Lượng không khí
cần thiết cho quá trình được cấp vào nhờ quá trình thông gió tự nhiên qua bề
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 24 -
Đại học công nghiệp Hà Nội lớp: hóa phân tích k3
Khoa công nghệ hóa
mặt hở phía trên và hệ thống thu nước phía dưới của bể lọc. Ngày nay người ta
thường sử dụng chu trình lọc 2 pha bao gồm 2 bể lọc nối tiếp nhau.

Bể lọc sinh học nhỏ giọt chia ra bể lọc vận tốc chậm, bể lọc vận tốc trung bình
và nhanh, bể lọc cao tốc, bể lọc thô (xử lý nước thải sơ bộ trước giai đoạn xử
lý thứ cấp), bể lọc hai pha.
Bể lọc vận tốc chậm: có hình trụ hoặc chữ nhật, nước thải được nạp theo
chu kỳ, chỉ có khoảng 0,6 ÷ 1,2 m nguyên liệu lọc ở phía trên có bùn vi sinh
vật còn lớp nguyên liệu lọc ở phía dưới có các vi khuẩn nitrat hóa. Hiệu suất
khử BOD cao và cho ra nước thải chứa lượng nitrat cao. Tuy nhiên cần
phải lưu ý đến vấn đề mùi hôi và sự phát triển của ruồi Psychoda. Nguyên liệu
lọc thường dùng là đá sỏi, xỉ.
Bể lọc vận tốc trung bình và nhanh: thường có hình trụ tròn, lưu lượng nạp

chất hữu cơ cao hơn, nước thải được bơm hoàn lưu trở lại bể lọc và nạp liên
tục, việc hoàn lưu nước thải giảm được vấn đề mùi hôi và sự phát triển của
ruồi Psychoda. Nguyên liệu lọc thường sử dụng là đá sỏi, plastic.
Bài tiểu luận: tìm hiểu BOD GVHD: Phạm Thị Thanh Yên
Nhóm 1 - 25 -