BOD là gì? Những biện pháp liên quan đến BOD trong xử lí nước thải

Trước khi tìm hiểu BOD, bạn hãy hiểu về sự quan trọng của nước trước

Thật không quá lời khi nói nước chính là sự sống của chúng ta. Nước cần thiết cho mọi sinh vật từ thực vật, động vật tới con người. ¾ đại dương là nước, 70% cơ thể người là nước, bạn có biết nếu chúng ta thiếu 1-2% nước thì chúng ta sẽ khát trầm trọng, nếu thiếu 12% thì chúng ta sẽ chết. Theo nghiên cứu thì chúng ta có thể nhịn ăn được vài tuần nhưng không thể nhịn khát quá 5 ngày. 

Nước quan trọng như vậy và không có nước sẽ không thể tồn tại được nhưng con người chúng ta lại chính là nguyên nhân chủ yếu làm ô nhiễm nguồn nước. Chúng ta thải các chất thải sinh hoạt, chất thải hóa học ra các nguồn nước mà chúng ta và các sinh vật khác sử dụng, điều này làm mất căn bằng sinh thái và sẽ dẫn đến sự thiếu nước sạch trầm trọng. 

Hiện nay vấn đề ô nhiễm nước đang là vấn đề được sự quan tâm đặc biệt của xã hội và làm cách nào để có được một môi trường nước sạch và an toàn. Trước tiên để tìm kiếm các giải pháp khắc phục, chúng ta cần đánh giá được mức độ ô nhiễm của từng nguồn nước và việc đánh giá được mức ô nhiễm này dựa trên chỉ số quan trọng nhất của nước là BOD. Vậy BOD là gì và những điều chúng ta cần biết về BOD để hiểu rõ hơn về cơ chế được ban cho tự nhiên của nước như thế nào.

BOD là gì?

Biochemical Oxygen Deman tức nhu cầu ô xy hóa sinh học được viết tắt là BOD. BOD chính là chỉ tiêu sinh hóa quan trọng nhất của nước. Vậy thì BOD là gì? Trong quá trình oxy hóa, cần một lượng oxy hòa tan trong nước nhất định để oxy hóa chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, các vi sinh vật này được cài đặt sẵn theo cơ chế tự nhiên để xử lí chất thải có trong nước, cho nên lượng oxy hòa tan trong nước cần phải được xác định vì nó giúp đánh giá mức độ phân hủy sinh học trong quá trình oxy hóa. Lượng Oxy cần thiết này gọi là BOD. Mỗi loại nước có chỉ số BOD khác nhau.

Thực tế hiện nay BOD có thể được hiểu như là chỉ số để đánh giá chất lượng của nước thải có đạt tiêu chuẩn từ trước hay sau xử lí không, qua đó sẽ áp dụng các biện pháp công nghệ xử lí phù hợp cho từng loại. Chỉ số BOD càng cao chứng tỏ rằng nguồn nước đó ô nhiễm nặng.

Nước thải sinh hoạt

Ví dụ: chỉ số BOD giao động từ 100-200 mg/l ở nước thải sinh hoạt nhưng lại giao động từ 2000-5000 mg/l ở nước thải thủy sản, nên công nghệ xử lí ở 2 loại này sẽ khác nhau. Nếu ở nước thải sinh hoạt thì có thể dùng công nghệ đơn giản để xử lí như bể sinh học hiếu khí, còn ở nước thải thủy sản sẽ dùng kết hợp công nghệ đơn giản bể sinh học hiếu khí với công nghệ xử lí cao hơn như bể kỵ khí, bể thiếu khí,…

Các thông số BOD của một vài ngành

Mỗi loại nước thải sẽ có chỉ số BOD khác nhau, chúng ta cùng xem qua một vài thống số BOD của một vài ngành khác khau
Tên ngành
Chỉ số BOD
Nước thải sinh hoạt
100 - 200 mg/l
Nước thải xi mạ
300 – 1000 mg/l
Nước thải nhà máy bia
800 – 2000 mg/l
Nước thải dệt nhôm
500 – 3000 mg/l
Nước thải nhà máy đường
1600 – 5000 mg/l
Nước thải thủy sản
2000 – 5000 mg/l
Nước thải nhà máy giấy
2000 – 3000 mg/l
Nước thải chăn nuôi
3000 – 5000 mg/l
Nước thải nhà máy cao su
3000 – 10000 mg/l

Khi xác định chỉ số BOD của các loại nguồn nước không chỉ xác định được mức độ ô nhiễm của nguồn nước mà còn xác đinh được khả năng tự làm sạch của chúng. Điều này làm cơ sở tính toán các biện pháp xử lí và xác định hiệu quả xử lí.

Một số mô hình xử lí nước thải dựa vào chỉ số BOD

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học nhỏ giọt được sử dụng ở các trạm xử lí công suất nhỏ. Mô hình này đã có từ hơn 100 năm trước. Cơ chế hoạt động là nước thải sẽ phân bố giàn đều trên bề mặt nguyên liệu lọc ở dạng phun tia hoặc nhỏ giọt. 

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Dạng bể lọc này chia ra thành bể lọc vận tốc chậm; trung bình và nhanh; cao tốc; bể lọc thô và bể lọc hai pha. 
Bể lọc vận tốc chậm có hiệu suất khử BOD cao nhưng vẫn có mùi hôi và có sự phát triển của ruồi Psychoda. Nguyên liệu thường dùng cho bể phần bể này là xỉ, đá sỏi.

Bể lọc vận tốc trung bình và nhanh có nguyên liệu sử dụng lọc là đá sỏi và plastic. Ở bể lọc này giảm được mùi hôi của nước và giảm sự phát triển của ruồi Psychoda

Bể lọc cao tốc có nguyên liệu dùng để lọc là plastic nên có độ lọc sâu hơn bộ lọc trung bình và nhanh

Bể lọc thô có nhiệm vụ xử lí nước thải sơ bộ trước khi đưa vào xử lí thứ cấp

Bể lọc hai pha dùng để xử lí nước thải ô nhiễm cao.

Đĩa tiếp xúc sinh học

Được đặt ở Tây Đức năm 1960 và sau đó du nhập qua các nước khác. Khi thiết kế đĩa này thì cần lưu ý các điều sau:

Cách sắp xếp các đĩa: 

Dùng vách ngăn chia bộ xử lí, xếp mỗi ngăn một đĩa sinh học, các đĩa này hoạt động độc lập

Lưu lượng nạp: 

Cần chú ý lưu lượng nạp, nếu nạp quá nhiều thì sẽ sinh mùi hôi thôi, làm giảm quá trình lọc

Cách sắp xếp đĩa: 

Chú ý cách sắp xếp đĩa khác nhau sẽ cho ra các tầng lọc sâu hơn để thu được nguồn nước không còn ô nhiễm

Kết hợp giữa những biện pháp xử lí hiếu khí

Ngoài các trường hợp đơn nêu trên, còn có những cách sử dụng kết hợp giữa các biện pháp xử lí ví dụ như: 

Bể lọc sinh học hoạt tính: 

Ở bể lọc này có mức độ nhiều vi sinh vật xử lí nước thải nên hiệu suất khử BOD sẽ cao hơn gấp 4 đến 5 lần bộ lọc thường.

Bể sục khí + bể lọc sinh học nhỏ giọt:

Hệ thống này gồm 3 bể đó là bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể lắng thứ cấp và bể sục khí

Bể lọc thô + bể bùn tính: 

Hệ thống này hoạt động cao hơn hệ thống của bể sục khí + bể lọc sinh học nhỏ giọt. Trong hệ thống này có bể lọc thô có tác dụng giúp cho hệ thống không bị quá hoặc dưới tải nhờ sự khử chất hữu cơ của nó.

Ngoài ra còn có biện pháp kết hợp giữa bể lọc sinh học với bể bùn hoạt tính hoặc bể bùn hoạt tính nối tiếp.

Phương pháp xử lí bằng thủy sinh thực vật

Xử lí bằng tảo:

Nhờ vào những đặc điểm của tảo nhưu sinh trưởng nhanh, khả năng thích ứng tốt với điều kiện môi trường và có khả năng sống được trong môi trường nước thải nên hiện nay đã có những biện pháp kết hợp với tảo để xử lí nước thải

Xử lí bằng bể keo tụ:

Phương pháp này dùng bể lắng thông thường nhưng có kết hợp thêm chất keo tụ tự nhiên như phèn chua, polymere. Trong phương pháp này còn tạo ra bông cặn, nhưng việc xử lí bông cặn này còn là việc đắn đo nên phương pháp này ít được sử dụng.

Kết luận về BOD

Trong việc oxy hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy, BOD là lượng oxy hòa tan trong nước được sử dụng bởi các vi sinh vật để thực hiện quá trình này. 

Nên việc khắc phục tình trạng ô nhiễm thì cần xác định được chỉ số BOD để xác định độ ô nhiễm của loại nguồn nước đó rồi định ra giải pháp phù hợp. Tuy nhiên trong nguồn nước còn nhiều loại chất khác với chất hữu cơ dễ phân hủy nên chúng ta cần xác định thêm một vài chỉ số khác nữa.

Cảm ơn các bạn đã lắng nghe.