GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này.
4-9

di chuyển qua điện cực để tránh đọc chậm kết quả nếu oxygen bị phá hủy ngay tại
màng khi nó bị giảm ở cathode. Màng điện cực rất nhạy với nhiệt độ do đó nhiệt độ đo
xung quanh phải tương đồng với đo DO. Vì vậy, cần phải chính xác hoặc thiết bị phải
được chế tạo cùng với thiết bị đo nhiệt độ.

4.7 ÁP DỤNG SỐ LIỆU OXY HÒA TAN

Số liệu oxy hòa tan được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Nhiều ứng dụng được
thảo luận dưới các điều kiện tổng quát trong Mục 4.1.

quỏ trỡnh phõn hy cỏc cht hu c. Cỏc mu phi c bo qun trỏnh tip xỳc vi
khụng khớ ngn cn oxy thụng khớ hũa tan vo nc khi hm lng oxy hũa tan
trong mu gim. Do hm lng oxy hũa tan bóo hũa trong nc t khong 9 mg/L
20
0
C, nhng loi nc thi cú hm lng cht hu c cao phi c pha loóng thớch
hp bo m lng oxy hũa tan phi tn ti trong sut quỏ trỡnh thớ nghim. Phõn
tớch BOD ỏp dng quỏ trỡnh sinh hc nờn phi khng ch iu kin mụi trng thớch
hp cho s sinh trng ca cỏc vi sinh vt. Cỏc cht c hi i vi vi sinh vt phi
c loi khi dung dch. Tt c cỏc thnh phn dinh dng cn thit cho s phỏt trin
ca vi sinh vt nh N, P v nhng nguyờn t vi lng phi c b sung. Quỏ trỡnh oxy
húa hon ton cỏc cht hu c di tỏc dng ca vi sinh vt s to thnh CO
2
v H
2
O.
Do ú, vi sinh vt c b sung trong phõn tớch BOD c gi l seed.

Phng trỡnh phn ng tng quỏt cú th biu din nh sau:

C
n
H
a
O
b
N
c
+ (n + a/4 - b/2 - 3/4c)O
2


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này.
5-2

Ck
dt
dC
'
=−
(
5 - 2
)

C
dt
dC
=−


y = L (1 – 10
-kt
)

Giá trị k phải được xác định bằng thực nghiệm.

Vì phản ứng phân hủy chất hữu cơ BOD là phản ứng bậc 1, đồ thị biểu diễn lượng chất
hữu cơ còn lại theo thời gian có dạng parabol tương tự đường cong phân rã của một
nguyên tố phóng xạ. Do đó, đồ thị mô tả lượng chất hữu cơ bị oxy hóa theo thời gian sẽ
là đường parabol đối xứng (Hình 5.1).

Vì lượng oxy được dùng tỷ lệ thuận với lượng chất hữu cơ bị oxy hóa, đồ thị biểu diễn
lượng oxy sử dụng theo thời gian cũng có dạng parabol như đường mô tả lượng chất
hữu cơ bị oxy hóa ở Hình 5.1. Hình 5.2 biểu diễn đường cong BOD hay oxy tiêu thụ
theo thời gian.
Lk
dt
dC
'
=−
(

Chất hữu cơ còn lại

-dC/dt =
k
’
C

Thời gian (ngày)

Hình 5.1 Chất hữu cơ bị oxy hố
+ 3O
2
2NO
2
-
+ 2H
+
+ 2H
2
O
(
5 - 5
)
nitrobacter
2NO
2
-
+ 3O
2
2NO
3
-
+ 2H
+
(
5 - 6
)
Nhu
cầu
oxy

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này.
5-4Không thể dùng chỉ tiêu BOD để xác định lượng nitơ có trong mẫu vì nitơ được thêm
vào nước pha loãng để cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật nên sẽ dẫn
đến sai số cho kết quả thí nghiệm.

Để loại trừ ảnh hưởng do quá trình nitrat hóa gây ra, thời gian ủ trong thí nghiệm BOD
được qui định là 5 ngày.

Đối với nước thải có chứa nhiều nitrat như nước thải sau xử lý sinh học, ảnh hưởng
của vi khuẩn nitrat hóa được ngăn chặn bằng những tác nhân ức chế như methylene
blue hoặc allylthourea (ATU). Mức độ nitrat hóa cũng có thể được làm giảm đáng kể
nhờ quá trình khử trùng bằng clo.

Mẫu nước sông và cửa sông thường chứa lượng đáng kể vi sinh vật nitrat hóa. Hơn
nữa, sự phát triển của tảo cũng gây ra sai số cho giá trị BOD.

5.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BOD

Chỉ tiêu BOD được xác định bằng cách phân tích hàm lượng oxy hòa tan. Thường mẫu


Phương pháp pha loãng để xác định BOD dựa trên cơ sở tốc độ phân hủy sinh hóa
chất hữu cơ tỷ lệ thuận với lượng chất hữu cơ chưa bị oxy hóa tồn tại ở một thời điểm
nào đó.

Trong thí nghiệm phân tích chỉ tiêu BOD cần (1) tránh các chất độc hại đối với vi sinh
vật, (2) pH và điều kiện thẩm thấu phải thích hợp, (3) chất dinh dưỡng, (4) nhiệt độ tiêu
chuẩn và (5) seed.

Nhiều nước thải công nghiệp có BOD5 rất cao nên phải pha loãng nhiều lần do khả
năng hòa tan giới hạn oxy trong nước. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất dinh dưỡng

GREEN EYE ENVIRONMENT
CễNG TY MễI TRNG
TM NHèN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huyứnh Ngoùc Phửụng Mai

â Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rừ ngun khi bn phỏt hnh li thụng tin t trang ny.
5-5

nh N v P, trong khi ú nhiu cht thi cụng nghip thiu mt hoc ụi khi c hai
nguyờn t ny. Do ú, vic s dng nc pha loóng l cn thit.


hp nhu cu oxy cú cha nit phi c o, cn phi loi nit.

Nc pha loóng cha tt c nhng cht ch yu xỏc nh BOD tr vi sinh vt cn
thit. Nhiu cht ó c dựng lm seed. Kinh nghim cho thy rng nc thi sinh
hot, c bit l nc t h thng cng chung l thớch hp, thng dựng 2 mL nc
thi cho mt lớt nc pha loóng. Mt s loi nc sụng cng tha yờu cu, nhng phi
cn thn trỏnh dựng nc cú cha nit phi c o, cn phi loi nit.

Trong trng hp phi cung cp seed, nc pha loóng cn phi c hũa trn vi
seed v cỏc cht dinh dng trc khi thớ nghim bo m tớnh ng nht ca nc
pha loóng s dng.

Cui cựng, nc pha loóng phi c sỳc khớ n khi t bóo hũa oxy trc khi s
dng.

S pha loóng nc thi

Ngi phõn tớch t quyt nh mc pha loóng mu, thụng thng nờn pha loóng 3
t l khỏc nhau. Khi nng ca mu trong khong c bit, ch cn pha loóng 2 t
l khỏc nhau l . i vi mu khụng bit trc nng , trong nhiu trng hp cn
phi pha loóng 4 t l khỏc nhau. Mu phõn tớch phi m bo cú ớt nht 0,5 mg/L oxy
hũa tan thi im cui ca giai on . Bng 5.1 biu din t l pha loóng cn thit
tớnh theo % hoc ly trc tip vo chai BOD (dung tớch 300 mL) bng pipet.


20,0 10 35 50,0 6 21
50,0 4 14 100 0 7
100 0 - 4 300

Trong quỏ trỡnh phi niờm ming chai BOD bng mt mng khớ ngn khụng khớ
hũa tan vo chai. Chai BOD phi c ra sch dung dch acid chromic hoc nc ty
ra. Nu dựng nc ty ra, chai phi c ra li bng nc núng dit vi khun
nitrat húa. Sau ú ra li tht k bng nc mỏy v trỏng ln cui bng nc ct hoc
nc ó kh khoỏng.

Oxy hũa tan ban u

Vi nhng mu cú BOD < 200 mg/L, lng mu > 1,0%, kt qu phõn tớch s sai s
ỏng k nu oxy hũa tan ca mu khỏc vi oxy hũa tan ca nc pha loóng v khụng
th hiu chnh c. Nu t l pha loóng < 20%, mu c n nh nhit 20
0
C,
sc khớ n bóo hũa, khi ú xem nh mu cú cựng nng oxy hũa tan vi nc pha
loóng. Do ú, khụng cn phi xỏc nh nng oxy hũa tan ca mu. Nu t l pha
loóng > 20%, cn phi xỏc nh nng oxy hũa tan ca mu.

Trong phõn tớch BOD, gim nng oxy hũa tan sau 5 ngy phi hn 2 mg/L v
nng oxy hũa tan cũn li phi ln hn 0,5 mg/L, sai s thớ nghim khong 5%.

5.4 VN TC CA QU TRèNH OXY HểA SINH HểA

Hng s tc ca phn ng phõn hy cht hu c BOD c xem l k =0,10/ngy
20
0
C. Giỏ tr ny cú c t nhiu nghiờn cu v nc sụng b ụ nhim v nc thi

3 29 50 64 75 82
4 37 60 75 84 90
5 44 68 82 90 94
6 50 75 87 94 97
7 55 80 91 96 98
10 68 90 97 99 99
20 90 99 99 99 99

Bng 5.2 cho thy phn ng BOD thay i rt ln tựy thuc vo tc phn ng. Cỏc
giỏ tr BOD
5
bng khong 68% BOD tng k = 0,1/ngy v bng 94% khi k =
0,25%/ngy.

í ngha quan trng ca k trong vic xỏc nh hng phỏt trin phn ng BOD c
minh ha Hỡnh 5.3. i vi mt cht thi cú giỏ tr L cho trc, giỏ tr BOD
5
s thay
i ỏng k trong vũng 15 ngy. Trc õy, thng biu din BOD
5
ngy theo L bng
cỏch cho k = 0,10/ngy. Hỡnh 5.4 cho thy giỏ tr L ca mt mu vi BOD
5
= 200 thay
i theo giỏ tr k.
0
0 5 10 15 20
Thụứi gian (ngaứy)
BOD (mg/L)
k = 0,30
k = 0,15
k = 0,10
k = 0,08

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.comThS: Huyønh Ngoïc Phöông Mai

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ nguồn khi bạn phát hành lại thông tin từ trang này.
5-8

Tốc độ phản ứng thay đổi theo (1) bản chất của chất hữu cơ và (2) khả năng các sinh
vật hiện có sử dụng chất hữu cơ.

5.5 SỰ KHÁC NHAU GIỮA CÁC GIÁ TRỊ L VÀ NHỮNG GIÁ TRỊ NHU CẦU OXY
THEO LÝ THUYẾT


2
và H
2
O.

Để vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ, chất hữu cơ phải là thức ăn cần thiết cho sự sinh
trưởng và phát triển của vi sinh vật. Như vậy, một phần chất hữu cơ được chuyển vào
mô tế bào và di trì không bị oxy hóa cho đến khi vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ
này trong quá trình hô hấp nội bào. Khi vi sinh vật chết chúng trở thành thức ăn cho vi
sinh vật khác và biến thành carbonic và nước. Vi sinh vật sống cũng như chết, dùng
làm thức ăn cho những sinh vật cao cấp hơn chẳng hạn nguyên sinh động vật. Lượng
chất hữu cơ còn lại không bị phân hủy sinh học là bùn. 5.6 SỰ KHÁC NHAU GIỮA TỐC ĐỘ QUAN SÁT ĐƯỢC VÀ TỐC ĐỘ BẬC I

Khảo sát giá trị BOD của các chất hữu cơ hòa tan với giả thiết phản ứng “bậc 1”. Trong
nhiều trường hợp, biến thiên BOD xảy ra theo hai pha tương tự như Hình 5.2. Tuy
nhiên, pha thứ hai không phải do sự nitrat hóa mà do tác dụng bậc 2 của protozoa:
trong một hoặc hai ngày đầu của giai đoạn ủ, chất hữu cơ hòa tan bị tiêu thụ nhanh,
khoảng 30% đến 50% bị oxy hóa và phần còn lại được chuyển vào tế bào vi sinh vật.
Khi sự chuyển hóa này được hoàn thành, tốc độ oxy hóa giảm do quá trình hô hấp nội
bào của vi sinh vật. Một hoặc hai ngày sau tốc độ oxy hóa tăng lên bậc hai do sự tăng
mật độ protozoa – dùng vi sinh vật làm thức ăn. Như vậy, protozoa cũng đóng vai trò
rất quan trọng trong thí nghiệm BOD.

5.7 ỨNG DỤNG CỦA SỐ LIỆU BOD

Số liệu BOD được dùng rộng rãi trong thực tế kỹ thuật môi trường. BOD là chỉ tiêu
quan trọng để đánh giá tính chất nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. BOD là

thnh CO
2
v H
2
O di tỏc dng ca cỏc cht oxy húa mnh. Phng trỡnh phn ng
oxy húa cú th biu din n gin nh sau:

C
n
H
a
O
b
N
c
+ (n + a/4 - b/2 - 3/4c) O
2
ặ nCO
2
+ (a/2 - 3/2c)H
2
O + cNH
3
(6 - 1)

Trong thc t hu nh tt c cỏc cht hu c u b oxy húa di tỏc dng ca cỏc
cht oxy húa mnh trong mụi trng acid. Amino (s oxy húa -3) s chuyn thnh
NH
3
-N (phng trỡnh 1). Tuy nhiờn, nit hu c cú s oxy húa cao hn s chuyn

Giỏ tr COD xỏc nh bng phng phỏp ny luụn luụn nh hn nhiu so vi BOD
5
.
iu ú chng t rng permanganate khụng th oxy húa hon ton tt c cỏc cht hu
c cú trong nc phõn tớch.

Ceric sulfate, iodate kali, v dichromate kali l nhng cht oxy húa ó c dựng trong
phõn tớch COD. Trong ú, dichromate kali l cht oxy húa thớch hp nht vỡ dichromate
kali cú kh nng oxy húa hon ton hu ht cỏc cht hu c thnh CO
2
v nc. Vỡ tt