Nội dung chuyên đề Các phương pháp phân tích BOD

BÀI BÁO CÁO
CÁC PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU BOD
CÁC PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH CHỈ TIÊU BOD
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Người thực hiện
Nguyễn Trường Thành
GIỚI THIỆU
BOD (Biochemical Oxygen Demand) là nhu cầu oxy
cần thiết cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ dễ
phân huỷ bằng vi sinh vật.
Quá trình chuyển hóa trên phụ thuộc rất nhiều vào
những yếu tố cơ bản sau:
Bản chất các chất hữu cơ;
Số lượng các chất hữu cơ;
Số lượng và loài sinh vật tham gia;
Các chất độc, chất kìm hãm sinh vật.

Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
BOD (Biochemical Oxygen Demand) là nhu cầu oxy
cần thiết cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ dễ
phân huỷ bằng vi sinh vật.
Quá trình chuyển hóa trên phụ thuộc rất nhiều vào
những yếu tố cơ bản sau:
Bản chất các chất hữu cơ;
Số lượng các chất hữu cơ;
Số lượng và loài sinh vật tham gia;
Các chất độc, chất kìm hãm sinh vật.

GIỚI THIỆU

BOD được xác định thông qua thông số DO
(Dissolved Oxyegen)
Giá trị DO được (thông thường ở 20
o
C)
Lượng oxi sử dụng hay lượng
hợp chất hữu cơ bị phân huỷ
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Lượng oxi sử dụng hay lượng
hợp chất hữu cơ bị phân huỷ
Ngày thứ nhất
Ngày thứ 5
Ngày thứ 20
DO
0
DO
5
DO
20
BOD
5
70 – 80%
BOD
20
(BOD
u
)
99%
GIỚI THIỆU
Xác định DO/BOD:

Dùng để tính toán lượng oxy cần thiết oxy hóa
các chất hữu cơ dễ phân hủy có trong nước thải.
Làm cơ sở để tính toán các công trình xử lý nước
ô nhiễm và nước thải.
Đánh giá chất lượng nước trước và sau khi xử lý.
Lượng oxy cần thiết để phân hủy hoàn toàn chất
hữu cơ bằng phương pháp sinh học.
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Xác định DO/BOD:
Dùng để tính toán lượng oxy cần thiết oxy hóa
các chất hữu cơ dễ phân hủy có trong nước thải.
Làm cơ sở để tính toán các công trình xử lý nước
ô nhiễm và nước thải.
Đánh giá chất lượng nước trước và sau khi xử lý.
Lượng oxy cần thiết để phân hủy hoàn toàn chất
hữu cơ bằng phương pháp sinh học.
MỘT SỐ LƯU Ý
Lắc nhẹ mẫu, tránh việc xáo trộn mẫu.
Mẫu cần phân tích càng sớm càng tốt.
Khi trữ mẫu thêm (0,5 mL H
2
SO
4
đậm đặc và
20 mg NaN
3
)/Lít, trữ lạnh 4
o
C và để trong bóng tối,
nhưng không nên để quá 6 giờ.

Pha loãng mẫu phải nhẹ nhàng, tránh bọt khí
có trong chai.
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Lắc nhẹ mẫu, tránh việc xáo trộn mẫu.
Mẫu cần phân tích càng sớm càng tốt.
Khi trữ mẫu thêm (0,5 mL H
2
SO
4
đậm đặc và
20 mg NaN
3
)/Lít, trữ lạnh 4
o
C và để trong bóng tối,
nhưng không nên để quá 6 giờ.
Pha loãng mẫu phải nhẹ nhàng, tránh bọt khí
có trong chai.
MỘT SỐ LƯU Ý
Khi đậy nút chai phải có một ít nước thừa.
Khi nêm màng nước phải gần đầy miệng chai.
Tránh mở tủ ủ thường xuyên (do thay đổi nhiệt
độ và ánh sáng).
Tính toán độ pha loãng hợp lý, tránh bị thiếu
oxi sau 5 ngày ủ.
Thông thường nên thiết lập 2-3 dãy pha loãng.
Sau 5 ngày ủ: DO
5
>= 2
DO

0
- DO
5
>= 2
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Khi đậy nút chai phải có một ít nước thừa.
Khi nêm màng nước phải gần đầy miệng chai.
Tránh mở tủ ủ thường xuyên (do thay đổi nhiệt
độ và ánh sáng).
Tính toán độ pha loãng hợp lý, tránh bị thiếu
oxi sau 5 ngày ủ.
Thông thường nên thiết lập 2-3 dãy pha loãng.
Sau 5 ngày ủ: DO
5
>= 2
DO
0
- DO
5
>= 2
TÍNH TOÁN PHA LOÃNG
TÍNH TOÁN THEO % HỖN HỢP
TRỰC TIẾP VÀO CHAI 300ML
% mẫu nhỏ vào Hàm lượng BOD
(mg/l)
ml mẫu nhỏ vào Hàm lượng BOD
(mg/l)
0.05
0.1
0.2

0.5
1
2
5
10
20
50
100
4.000 - 14.000
2.000 - 7.000
1.000 - 3.500
400 - 1.400
200 - 700
100 - 350
40 - 140
20 - 70
10 - 35
4 - 14
0 - 7
0.1
0.2
0.5
1
2
5
10
20
50
100
300

6.000 - 21.000
3.000 - 10.500
1.200 - 4.200
600 - 2.100
300 - 1.050
120 - 420
60 - 210
30 - 105
12 - 42
6 - 21
0 - 7
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
0.05
0.1
0.2
0.5
1
2
5
10
20
50
100
4.000 - 14.000
2.000 - 7.000
1.000 - 3.500
400 - 1.400
200 - 700
100 - 350
40 - 140

20 - 70
10 - 35
4 - 14
0 - 7
0.1
0.2
0.5
1
2
5
10
20
50
100
300
6.000 - 21.000
3.000 - 10.500
1.200 - 4.200
600 - 2.100
300 - 1.050
120 - 420
60 - 210
30 - 105
12 - 42
6 - 21
0 - 7
• Ta có:
BOD/COD= 0,5 – 0,7. Chọn 0,6 BOD= COD*0,6 (1)
Và BOD= (DO
0

– DO
5
)*Số lần pha loãng
(DO
0
– DO
5
)= BOD/Số lần pha loãng (2)
• Mà:
2<DO
0
– DO
5
<7 (3)
Số lần pha loãng = 300/V
mẫu
(4)
Từ (1), (2), (3) và (4): 600/BOD < V
mẫu
< 2100/BOD
TÍNH TOÁN PHA LOÃNG
• Ta có:
BOD/COD= 0,5 – 0,7. Chọn 0,6 BOD= COD*0,6 (1)
Và BOD= (DO
0
– DO
5
)*Số lần pha loãng
(DO
0

– DO
5
)= BOD/Số lần pha loãng (2)
• Mà:
2<DO
0
– DO
5
<7 (3)
Số lần pha loãng = 300/V
mẫu
(4)
Từ (1), (2), (3) và (4): 600/BOD < V
mẫu
< 2100/BOD
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
• Ví dụ: COD= 1500 mg/L
BOD= COD*0,6 = 900 mg/L
Ta có: 600/BOD < V
mẫu
< 2100/BOD
600/900 < V
mẫu
< 2100/900
Vậy thể tích mẫu cần lấy: 0,6666 < V
mẫu
< 2,3333
TÍNH TOÁN PHA LOÃNG
• Ví dụ: COD= 1500 mg/L
BOD= COD*0,6 = 900 mg/L

Ta có: 600/BOD < V
mẫu
< 2100/BOD
600/900 < V
mẫu
< 2100/900
Vậy thể tích mẫu cần lấy: 0,6666 < V
mẫu
< 2,3333
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
TÍNH TOÁN GIÁ TR Ị DO
D Ự ĐOÁN
DO
phân tích
= (DO
pl
*V
pl
+ DO
mẫu
*V
mẫu
)/300
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
DO
pl
V
pl
DO
phân tích

= ???
V
phân tích = 300
DO
mẫu
V
mẫu
Chai BOD
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
Phương pháp OxiTop
OxiTop
®
IS6
OxiTop
®
IS12
OxiTop
®
IS12-6
Phương pháp điện cực
Các máy đo DO như WTW (330, 340,
340i), ORION 810, YSI…
(Máy để bàn và cầm tay đo hiện trường)
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Phương pháp điện cực
Các máy đo DO như WTW (330, 340,
340i), ORION 810, YSI…
(Máy để bàn và cầm tay đo hiện trường)
Phương pháp Winkler
APHA- 5210B

TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815-1:2003)
TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003)
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
Phương pháp
Nguyên tắc
OxiTop
Đo sự giảm áp suất khí trong lọ sau 5 ngày ủ mẫu
Hạn chế bởi chất ức chế quá trình nitrat hóa bị mất hoặc thiếu
Giá trị xác định quá cao > 2000 mg/l
Điện cực
(Oxymeter)
Nồng độ oxi hoà tan được sensor ghi nhận
Hạn chế phụ thuộc vào slope của máy và độ nhạy của điện cực
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Điện cực
(Oxymeter)
Nồng độ oxi hoà tan được sensor ghi nhận
Hạn chế phụ thuộc vào slope của máy và độ nhạy của điện cực
Winkler
Dựa trên sự oxy hóa mangan (II) thành mangan (IV) bởi lượng
oxy hòa tan trong nước
Hạn chế bởi các tác nhân oxy hóa khác như nitrite, sắt (III)
MỘT VÀI KẾT QUẢ SO SÁNH
• Nước sụt khí (để pha loãng mẫu)
Đo trực tiếp trong bình (đã ngưng sụt khí):
DO= 6.8 mg/L (30.0
o
C)
Rót ra bên ngoài đo:
DO= 5.96 mg/L (29.9

o
C)
Sai số =(6.8-5.96)=0.84 mg/L
• Nước sụt khí (để pha loãng mẫu)
Đo trực tiếp trong bình (đã ngưng sụt khí):
DO= 6.8 mg/L (30.0
o
C)
Rót ra bên ngoài đo:
DO= 5.96 mg/L (29.9
o
C)
Sai số =(6.8-5.96)=0.84 mg/L
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Nước pha loãng (DO đo bằng máy Oximeter 330)
Chuẩn độ Na
2
S
2
O
3
DO (mgO
2
/L)
Nhiệt độ (
o
C)
Độ mặn (‰)
DO (mgO
2

/L)
7.55
30.40
0.00
7.70
7.93
30.20
0.80
8.50
MỘT VÀI KẾT QUẢ SO SÁNH
7.93
30.20
0.80
8.50
T
o
C
DO mg/L
0 ppm salinity
5 ppm salinity
30
7,54
7,33
Lượng oxy hòa tan của không khí vào nước theo nhiệt độ và độ mặn ở 1atm
Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, disposal, reuse (1991)
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Giá trị BOD (mgO
2
/L)
Phương pháp

108
Winkler
MỘT VÀI KẾT QUẢ SO SÁNH
108
Winkler
132.5
Oxitop
102
Oxymeter (điện cực)
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
Tỷ lệ pha
loãng
Máy Oximeter 330
Chuẩn độ
Na
2
S
2
O
3
DO Tính
toán
(mgO
2
/L)
DO (mgO
2
/L)
Nhiệt độ
(

o
C)
Độ mặn
(‰)
DO (mgO
2
/L)
MỘT VÀI KẾT QUẢ SO SÁNH
DO (mgO
2
/L)
Nhiệt độ
(
o
C)
Độ mặn
(‰)
DO (mgO
2
/L)
50:300
8.28
30.00
0.10
8.00
7.36
150:300
7.95
29.80
0.10

8.40
7.09
100:300
7.43
30.10
-
7.85
7.68
100:300
6.05
27.80
1.00
6.10
7.03
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường
CÁM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC ANH CHỊ
SINH VIÊN ĐÃ THAM DỰ
CÁM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC ANH CHỊ
SINH VIÊN ĐÃ THAM DỰ
Seminar – 2013 BM Kỹ thuật môi trường