Hướng dẫn phân tíchBOD

BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND
NHU CẦU OXI SINH HÓA
Phạm vi ứng dung:
Mẫu nước mặt và nước thải

Tài liệu tham khảo:
SMEWW 5210 B 2005 và 4500-O. G




BOD: nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để oxy
hóa chất hữu cơ dễ phân hủy bằng phương pháp sinh hóa



Dùng BOD để đánh giá mức độ ô nhiễm CHC của nước, hàm
lượng CHC dễ phân hủy trong nước; đánh giá khả năng tự
làm sạch của thủy vực; đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý
nước …

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

2


VSV


CHC + O2



Oxy tiêu tốn = lượng O2 oxy hóa CHC = DOo – DO5



BOD được xác định gián tiếp bằng đo lượng oxy hòa tan tiêu thụ
trong thời gian ủ ở điều kiện tiêu chuẩn bằng phương pháp pha
loãng và nuôi cấy vi sinh vật với mẫu phân tích.



Phương pháp xác định BOD là việc rót mẫu đã được pha loãng và
cấy bổ sung vi sinh vật (nếu cần) vào đầy tràn chai chuyên dụng
BOD, tránh không tạo bọt khí đọng ở thành chai, đậy nắp kín và ủ
ở nhiệt độ 20oC, trong 5 ngày. Đo oxy hòa tan trước và sau khi ủ,
lượng oxy tiêu thụ đo được chính là giá trị BOD.

ủ 200C, 5 ngày

3






Cần phân tích ngay

Bảo quản lạnh :

◦ 1 – 5oC giữ trong vòng 24 h, nếu thời gian bảo quản
lâu hơn phải ghi lại trong báo cáo kết quả.
◦ Trước khi phân tích cần đưa mẫu về 200C.

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

4






Nhiệt độ, pH, vi khuẩn nitrat hóa, chất độc hại, clo dư,
rong tảo…
pH:
◦ Nếu pH nằm ngoài khoảng 6 -8 thì đưa mẫu về
nhiệt độ 20oC sau đó trung hòa mẫu về pH =6,5 –
7,5 bằng dung dịch H2SO4 hoặc NaOH 1N.
◦ Không được làm loãng mẫu quá 0,5%.

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

5




Clo dư:
◦ Nếu có thể nên lấy mẫu trước giai đoạn khử trùng.

◦ Nếu có clo dư phải khử clo trước khi thử nghiệm BOD.
◦ Một vài mẫu có thể loại trừ clo dư bằng cách để mẫu thoáng dưới
ánh sáng 1-2h.
◦ Đối với mẫu chứa clo nhiều không mất đi trong thời gian ngắn,
khử clo bằng dung dịch Na2S2O3. Xác định lượng thêm vào như
sau: thêm 10ml axit axetic 1:1 hay H2SO4 1:50 vào 1 lít mẫu, thêm
tiếp 10 ml KI 10%, sau đó chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 cho
đến điểm tương đương (chỉ thị hồ tinh bột).
◦ Lấy thể tích Na2S2O3 vừa được xác định ở trên thêm vào mẫu đã
được trung hòa, lắc đều, để yên 10 – 20 phút, kiểm tra lại nồng độ
clo dư.
◦ Phải cấy thêm VSV cho các mẫu có clo dư.
Ths.Đàm Thị Minh Tâm

6




Mẫu chứa H2O2:
◦ H2O2 có trong mẫu nước thải từ các ngành công nghiệp tẩy
như ngành giấy, ngành dệt… Sự có mặt của H2O2 trong
mẫu thử nghiệm BOD sẽ làm oxy quá bão hòa gây sai lệch
kết quả.
◦ Khử H2O2 bằng cách lắc mạnh mẫu trong becker có miệng
thoáng với thời gian đủ để đuổi hết H2O2 (có thể 1-2h)
trước khi phân tích BOD.
◦ Kiểm tra lại nồng độ H2O2 bằng cách đo DO trong thời
gian dài lắc mẫu hoặc bằng thuốc thử cho H2O2 . Nếu hết
H2O2 thì DO không tăng trong thời gian để mẫu 30 phút.

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

7




Mẫu quá bão hòa oxy:
◦ Có thể do nước quá lạnh hoặc trong nước có xảy ra quá
trình quang hợp. Lượng oxy dư có thể bị mất trong quá
trình ủ.
◦ Mẫu cần được để ổn định ở 20oC.
◦ Có thể lắc hoặc sục khí mạnh để đuổi oxy dư.




Quá trình nitrat hóa sử dụng oxy  sai số dương 
thêm chất ức chế quá trình nitrat hóa.
Chất gây độc ức chế VSV  làm KQ thấp.

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

8




Đệm photphat: Hoà tan hỗn hợp (8,5g KH2PO4 + 21,75g

K2HPO4 + 33,4g Na2HPO4.7H2O + 1,7g NH4Cl) trong 1 lít
nước cất (pH của hỗn hợp khoảng 7,2). Có thể thay bằng:
42,5g KH2PO4 hoặc 54,3g K2HPO4 trong khoảng 700ml
nước cất, chỉnh pH tới 7,2 bằng NaOH 30%, định mức tới
1lit.



Dung dịch MgSO4 : 22,5g MgSO4.7H2O/1 lit nước cất



Dung dịch CaCl2 : 27,5g CaCl2 khan/1 lit nước cất



Dung dịch FeCl3 : 0,25g FeCl3.6H2O/1 lit nước cất

 Là các dung dịch dinh dưỡng.
Ths.Đàm Thị Minh Tâm

9




Dung dịch axit sunfuric 1N và dung dịch NaOH 1N để trung
hòa mẫu quá axit hoặc kiềm.



Hóa chất ức chế quá trình nitrat hóa:



2-chloro-6-(trichloromethyl) pyridine (TCMP)



Dung dịch Allylthiourea C4H8N2S (ATU): 2,0 g ATU trong
500ml nước cất và pha thành 1 lit. Giữ ở 4oC, ổn định trong 2
tuần.



Dung dịch Glucose-glutamic acid: 150 mg glucose and 150
mg glutamic acid (đã làm khô ở 103°C trong 1h), hòa tan
thành 1 lít. Chuẩn bị dung dịch khi dùng.
 Mẫu QC: 198 ± 30,5 mg/l
Ths.Đàm Thị Minh Tâm

10


Yêu cầu:








Có thể sử dụng nước máy, nước khoáng, nước cất hoặc nước
tự nhiên.
Nguồn nước này không được có kim loại nặng đặc biệt là
đồng và các chất độc hại như clo dư, pH không phù hợp… sẽ
làm ảnh hưởng đến kết quả BOD. Bảo vệ nguồn nước bằng
cách sử dụng dụng cụ thủy tinh sạch, chai BOD sạch.
DO < 0,2mg/l.
Khi pha loãng mẫu bằng nước pha loãng cần bổ sung các
chất dinh dưỡng, bổ sung VSV (nếu cần) và sục khí cho đủ
oxi.
Ths.Đàm Thị Minh Tâm

11


Chuẩn bị nước pha loãng:




Thêm các dung dịch dinh dưỡng (đệm photphat,
MgSO4, CaCl2, FeCl3) mỗi loại 1ml vào mỗi lit nước
pha loãng.
Sục khí và làm lạnh sao cho:

 t0 = 20oC ± 3oC
 DO  8-9mg/l



Sử dụng trong vòng 24h sau khi cho chất dinh dưỡng.

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

12




Một số loại mẫu không có hoặc không chứa đủ mật độ vi
khuẩn như: một vài loại nước thải CN chưa xử lý, nước thải
khử trùng, nước thải có nhiệt độ cao hoặc có pH quá axit hay
kiềm, khi phân tích BOD cần bổ sung thêm vi khuẩn.



Vi khuẩn dùng để cấy bổ sung có thể lấy từ nước thải đầu ra
của hệ thống xử lý sinh học hoặc từ nước thải sinh hoạt.



Nước thải sinh hoạt trước khi dùng để cấy phải được để lắng
ở nhiệt độ phòng ít nhất 1 h nhưng không lâu quá 36h.



Nếu nước thải của hệ thống xử lý sinh học được dùng để cấy
bổ sung vi khuẩn thì cần phải thêm chất ức chế quá trình

nitrat hóa.



Mẫu cấy bổ sung vi khuẩn có thể được thêm vào nước pha
loãng hoặc cho trực tiếp vào chai BOD.
Ths.Đàm Thị Minh Tâm

13


Yêu cầu:





DOo  8-9 (20o C)
DO5 ≥ 1
DO >2; DO  3 – 4 - 5

Dự đoán BOD5 của mẫu:



Dựa vào nền mẫu
Từ giá trị COD

 Chọn giá trị pha loãng:

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

14


BOD5 dự đoán Hệ số pha
mg/l
loãng

làm tròn
KQ đến

áp dụng cho

3-6

giữa 1 và 2

0,5

R (sông)

4 - 12

2

0,5

R, E

10 - 30

5

0,5

R, E

20 - 60

10

1

E (thải sạch SH)

40 -120

20

2

S(thải trong, CN ôN nhẹ)

100 - 300

50

5

200 - 600

100

10

S, C

400 - 1200

200

20

I, C

1000 - 3000

500

50

2000 - 6000

1000

100

S, C

I

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

(thải chưa XL)

(thải CN ôn nặng)

I
15


Yêu cầu:
 DOo  7 -8
 DO5 ≥ 1
 DO  3 – 4 - 5

Ví dụ: Mẫu nước thải thủy sản xđ được COD = 200
 đoán BOD5  80% COD = 160 mg/l
 k = 160/4 = 40
 đoán BOD5  40% COD = 80 mg/l
 k = 80/4 = 20

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

16


Mẫu: Điều chỉnh nhiệt độ, pH, loại clo dư…
Pha loãng mẫu:







Bằng nước pha loãng (đủ oxy, đủ lạnh)
Bổ sung chất dinh dưỡng.
Thêm chất ức chế quá trình nitrat hóa.
Ví dụ: pha loãng k = 20:

◦ Hút 25ml mẫu thêm vào bình 500ml, thêm 4 chất dinh dưỡng,
định mức đến vạch bằng nước pha loãng.
Chuyển mẫu đã pha loãng vào chai BOD, đo DO0. Rót mẫu đầy
chai, không được để bọt khí, đậy kín.
Đem ủ 200C trong tối, 5 ngày. (Hằng ngày châm nước).
Đo DO5.
Ths.Đàm Thị Minh Tâm

17


Phân tích mẫu trắng: DO < 0,2mg/l
Mẫu QC
Mẫu nước cấy VSV

Ths.Đàm Thị Minh Tâm

18

BOD5 = [(DO0 – DO5). – S.V nước cấy VSV ].k



k: Hệ số pha loãng của mẫu
S: lượng oxy tiêu thụ sau năm ngày của mẫu cấy
VSV (nếu dùng). DO/ ml nước cấy VSV.



Vs: thể tích nước cấy VSV cấy vào mẫu, ml.



Ths.Đàm Thị Minh Tâm

19


f

DO0

DO5

DO

BOD5

20

7,3

3,3

4,0

80

40

7,5

5,0

2,5

100

f

DO0

DO5

DO

BOD5

2
4

7,1
7,0

0,9
2.5

6,2
4,5

8
18

f

DO0

DO5

DO

BOD5

Kết quả

1

7,1

5,3

1,8

1,8

<2mg/l

f

DO0

DO5

DO

BOD5

2
4

7,3
7,0

0,9
0,8

6,4

12
25
Ths.Đàm Thị Minh Tâm

6,2

Kết quả

Kết quả

Kết quả
>25
20