Chỉ số COD là gì? Phương pháp cải thiện chỉ số COD nước thải

Trong quá trình xử lý nước thải, chỉ số COD đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải. Vậy chính xác chỉ số COD là gì? Các quy định, cũng như phương pháp xác định và cải thiện chỉ số này như thế nào. Hãy cùng Văn Minh tìm hiểu trong bài viết này. 

1. Chỉ số COD là gì?

COD là viết tắt của từ Chemical Oxygen Demand, là nhu cầu oxy hóa học. Chỉ số COD được sử dụng để xác định lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Nói cách khác, chỉ số COD thể hiện lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành những chất vô cơ đơn giản.

Chỉ số COD càng cao, lượng chất hữu cơ trong nước thải càng lớn, đồng nghĩa với việc nước thải càng ô nhiễm và tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây hại cho môi trường cũng như sức khỏe con người.

2. Quy định về chỉ số COD nước thải

Trung bình mỗi ngày con người thải ra môi trường khoảng 80 lít nước thải. Lượng nước thải này thường chứa nhiều thành phần có hại, nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nước thải không được xử lý có thể gây ra mùi hôi khó chịu, ảnh hưởng đến chất lượng không khí, đất và nguồn nước, đe dọa đến sự sống của các loài sinh vật dưới nước và sức khỏe con người.

Nhằm bảo vệ môi trường, nhà nước đã ban hành quy định về giới hạn cho phép của chỉ số COD trong nước thải. Cụ thể trong bảng sau: 

Trong đó: Cột A quy định giới hạn ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước dùng cho sinh hoạt. Cột B quy định giới hạn ô nhiễm khi xả vào nguồn nước không dùng cho sinh hoạt.

3. Phương pháp xác định chỉ số COD của nước thải

Việc xác định chỉ số COD dựa trên nguyên lý oxy hóa hầu hết các chất hữu cơ trong nước bằng Kali dicromat (K2Cr2O7) trong môi trường axit. Bằng cách đo lượng K2Cr2O7 đã phản ứng, chúng ta có thể xác định được lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ, từ đó suy ra chỉ số COD.

Hiện nay, có hai phương pháp chính được sử dụng để xác định chỉ số COD là phương pháp chuẩn độ và phương pháp so màu.

3.1 Phương pháp chuẩn độ 

Phương pháp này xác định COD dựa trên phản ứng giữa K2Cr2O7 với các chất hữu cơ trong nước. Sau khi phản ứng oxy hóa hoàn tất, lượng K2Cr2O7 dư sẽ được xác định bằng cách chuẩn độ với dung dịch sắt amoni sulfate (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O.

Trong quá trình chuẩn độ, ion dichromate (Cr2O7 2-) sẽ phản ứng với sắt amoni sulfate, chuyển từ trạng thái hóa trị VI sang hóa trị III. Khi đạt đến điểm tương đương, tức là lượng sắt amoni sulfate thêm vào vừa đủ để phản ứng hết với lượng dichromate dư, chúng ta có thể xác định được lượng K2Cr2O7 đã tham gia phản ứng oxy hóa chất hữu cơ. Từ đó, ta có thể tính toán được chỉ số COD.

Phương pháp chuẩn độ có ưu điểm là dễ thực hiện với các thiết bị đơn giản, thường có sẵn trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật của người thực hiện, đòi hỏi sự tỉ mỉ và chính xác cao, do đó kết quả có thể bị ảnh hưởng bởi sai số do thao tác.\

Phương pháp chuẩn độ

3.2 Phương pháp so màu

Bên cạnh phương pháp chuẩn độ, chỉ số COD còn có thể được xác định bằng phương pháp so màu. Phương pháp này dựa trên nguyên lý đo độ hấp thụ ánh sáng của mẫu nước thải ở các bước sóng cụ thể để xác định lượng dicromat đã phản ứng với chất hữu cơ.

Cụ thể, sau khi quá trình oxy hóa hoàn tất, lượng crom hóa trị III (Cr III) - sản phẩm của phản ứng giữa cromat và chất hữu cơ - sẽ được xác định bằng cách đo độ hấp thụ của mẫu ở bước sóng 600nm bằng máy quang phổ hoặc máy đo quang.

Ngoài ra, lượng dicromat dư thừa (Cr VI) cũng có thể được xác định bằng cách đo độ hấp thụ ở bước sóng 420nm. Từ thông số độ hấp thụ ánh sáng, chúng ta có thể tính toán được lượng dicromat đã sử dụng để oxy hóa chất hữu cơ, từ đó suy ra chỉ số COD.

Phương pháp so màu được ưa chuộng bởi tính đơn giản, dễ thực hiện và ít xảy ra sai sót. Thay vì phải thực hiện các bước chuẩn độ phức tạp, với phương pháp so màu, chúng ta chỉ cần pha loãng mẫu và sử dụng máy đo quang để xác định chỉ số COD. Điều này giúp tiết kiệm thời gian, công sức và giảm thiểu sai số trong quá trình phân tích.

Phương pháp so màu

4. Phương pháp cải thiện chỉ số COD nước thải

Có nhiều phương pháp được áp dụng để cải thiện chỉ số COD trong nước thải:

• Phương pháp sử dụng chất oxy hóa: Phù hợp với những loại nước thải chứa nhiều chất dễ phân hủy sinh học và ít chất hữu cơ. Ozone, Clo và Hydrogen Peroxide là những chất oxy hóa thường được sử dụng trong phương pháp này.

• Phương pháp keo tụ - tạo bông: Sử dụng các chất keo tụ như phèn nhôm, phèn sắt, PAC để tạo ra các bông cặn, kết dính các chất bẩn và lắng xuống, sau đó được loại bỏ. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi quy trình xử lý bùn phức tạp và chi phí hóa chất cao, hiệu quả xử lý COD chưa thực sự tối ưu nên ít được áp dụng rộng rãi.

• Phản ứng Fenton: Trong phản ứng Fenton, Hydrogen Peroxide (H2O2) phản ứng với sắt (II) sunfat, tạo ra gốc hydroxyl có khả năng oxy hóa mạnh, phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành khí cacbonic và nước.

• Công nghệ oxy hóa tiên tiến (AOP): Sử dụng Ozone kết hợp với phản ứng Fenton để nâng cao hiệu quả oxy hóa, phân hủy triệt để các chất hữu cơ khó phân hủy. Ưu điểm của phương pháp này là thời gian xử lý nhanh, sử dụng ít hóa chất, tiết kiệm diện tích xây dựng hệ thống xử lý.

Phương pháp keo tụ - tạo bông

Hy vọng những chia sẻ của Văn Minh trong bài viết đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về chỉ số COD, các quy định hiện hành cũng như phương pháp xác định và xử lý nước thải hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường nước, hướng đến sự phát triển bền vững cho thế hệ hiện tại và tương lai.

CÔNG TY TNHH VĂN MINH

Trụ sở chính: Số 55 Phùng Hưng – Hoàn Kiếm - Hà Nội

Liên hệ: (+84) 243 9271027 - 9271028 – 9272364

Fax: 043. 8284434

Email: sales-hn@vanminh.com.vn

Website: https://vanminh.com.vn/ 

Văn Minh chân thành cảm ơn và rất hân hạnh được phục vụ Quý Khách.

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: