Tiểu luận hóa học môi trường nâng cao

Trên thế giới: Trung bình mỗi ngày trên trái đất có khoảng 2 triệu tấn chất thải sinh hoạt đổ ra sông hồ và biển cả, 70% lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý bị trực tiếp đổ vào c

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU 3

A MỞ ĐẦU 4

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 5

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5

B NỘI DUNG 6

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 6

1.1 Sơ lược về nguồn nước 6

1.1.1 Thực trạng nguồn nước hiện nay 6

1.1.2 Tác hại của ô nhiễm nguồn nước 8

1.2 Nhu cầu oxi hóa sinh học (BOD- Biochemical oxigen demand) 9

1.2.1 Các khái niệm cơ bản 9

1.2.1.1 BOD: Nhu cầu oxi sinh hóa hay nhu cầu oxi sinh học 9

1.2.1.2 BOD5 9

1.2.2 Lịch sử BOD 9

1.2.3 Thử nghiệm BOD 10

1.2.4 Ứng dụng của số liệu BOD 11

1.2.5 Phương pháp xác định 11

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ BOD 13

2.1 Mục đích của việc xác định BOD trong khảo sát ô nhiễm nước? 13

2.2 DO 13

2.2.1 Khái niệm 13

2.2.2 Phương pháp xác định DO 13

2.3 Cách xác định BOD 5 (theo “Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học” - Lương Đức Phẩm) 14

2.3.1 Dụng cụ 14

2.3.2 Cách tiến hành 14

2.4 Ý nghĩa của BOD 17

2.5 Hạn chế trong quá trình xác định 17

2.6 Những điểm chú ý trong việc xác định BOD 18

2.7 An toàn bảo hộ 20

CHƯƠNG 3: BIỆN PHÁP XỬ LÝ BOD 20 3.1 Một số quá trình sinh học được dùng trong xử lý nước thải 21

3.2 Giới thiệu một số mô hình xử lý 22

3.2.1 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 22

3.2.2 Đĩa tiếp xúc sinh học 23

3.2.3 Kết hợp các biện pháp xử lý hiếu khí 26

3.2.3.1 Bể lọc sinh học hoạt tính 26

3.2.3.2 Bể lọc sinh học nhỏ giọt kết hợp với bể sục khí 26

3.2.3.3 Kết hợp bể lọc thô với bể bùn tính 26

3.2.3.4 Kết hợp bể lọc sinh học với bể bùn hoạt tính 27

3.2.3.5 Kết hợp bể lọc sinh học và bể bùn hoạt tính theo dạng nối tiếp 27

3.2.4 Xử lý nước thải bằng thủy sinh thực vật 27

3.2.4.1 Xử lý nước thải bằng tảo 27

C KẾT LUẬN 31

TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Một con kênh ô nhiễm tại Bắc Kinh, Trung Quốc

Hình 1.2 Người dân tắm ở Vịnh Manila giữa bãi rác Manila, Philippines.Hình 1.3 Nước sông ô nhiễm chuyển thành màu đen, rác trôi lềnh bềnh tạisông Kim Ngưu - Hà Nội

Hình 1.4 Rác “ôm trọn” khu dân cư, hàng quán khóm 10, thị trấn sông Đốc.Hình 1.5 Giun móc trong cơ thể người bị bệnh Crohn

Hình 1.6 Con người sử dụng nguồn nước bẩn

Hình 1.7 Nước thải chưa xử lý gây lở loét, ghẻ ngứa cho người dân

Hình 3.1 Sơ đồ mô hình bể lọc sinh học nhỏ giọt

Hình 3.2 Các cách sắp xếp đĩa sinh học

Hình 3.3 Một số loài tảo tiêu biểu

Hình 3.4 Sơ đồ xử lý nước thải bằng tảo

Hình 3.5 Sơ đồ tạo bông cặn

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Đánh giá chất lượng nước qua mức BOD

Bảng 2.1 Bảng thông số các giá trị k20

Bảng 3.1 Một số quá trình sinh học được dùng trong xử lý nước thải

Bảng 3.2 Một số giá trị tham khảo để thiết kế ao Lục Bình để xử lý nước thải

A MỞ ĐẦU

I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Nước là nguồn tài nguyên quý báu và vô cùng quan trọng với sự sống Mọi sựsống bắt nguồn từ nước và gắn liền với nước Nước phân biệt trái đất với các hànhtinh khác trong hệ mặt trời Tuy nhiên những năm gần đây, trên đà phát triển kinh tế

xã hội theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa, con người ngày càng làm chủ hơnvới cuộc sống của mình thì vấn đề ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nguồnnước ngày càng trở nên trầm trọng và là vấn đề nan giải cho toàn xã hội, đặc biệt là ởcác nước đang phát triển như nước ta

Ngày nay, việc bảo vệ nguồn nước, đa dạng sinh học và sử dụng hợp lý cácnguồn tài nguyên nước đã và đang trở thành vấn đề vô cùng cần thiết, đặc biệt khi sự

ô nhiễm các nguồn nước (nhất là nguồn nước ngọt) đang trở nên ngày càng trầmtrọng, đe dọa cuộc sống của loài người và gây ra nhiều khó khăn cho sản xuất, đờisống

Nhìn chung, khoảng 75% bề mặt trái đất được bao phủ bởi nước nhưng mỗingày có khoảng 2 triệu tấn nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp chưa được xử lýđược thải trực tiếp ra sông ngòi Nếu không có những biện pháp khắc phục ngay từbây giờ, con người sẽ hủy hoại Trái đất xinh tươi mà thiên nhiên đã ban tặng Do đó,việc tìm hiểu và đánh giá các thông số ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước càng trởnên quan trọng trong công tác quản lý nói chung và xử lý ô nhiễm nguồn nước nóiriêng Trong đó, chỉ tiêu BOD là một trong những chỉ tiêu cơ bản nhất và có ý nghĩaquan trọng để đánh giá sơ bộ về sự ô nhiễm nước có nguồn gốc hữu cơ

Ứng dụng của chúng giúp đánh giá phần nào tính chất nước thải sinh hoạt,nước thải công nghiệp, cho biết khả năng tự làm sạch của nguồn nước trong tự nhiên

Từ đó, chọn phương pháp hợp lý, thiết bị xử lý và xem xét tính hiệu quả của phươngpháp ấy

Vì vậy, em lựa chọn đề tài: “Tìm hiểu chỉ số BOD trong đánh giá chất lượng

nguồn nước” nhằm tăng thêm hiểu biết cho bản thân về lĩnh vực này, góp phần trong

việc học tập, nghiên cứu và ứng dụng vào cuộc sống

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Tìm hiểu về các nội dung liên quan đến chỉ số BOD trong việc đánh giá chấtlượng nguồn nước

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trong quá trình thực hiện đề tài, tiến hành thu thập, sưu tầm các thông tin, tàiliệu, số liệu, có liên quan đến nội dung nghiên cứu từ các tạp chí, sách báo, giáo trình,internet,…từ đó các kiến thức sẽ được lựa chọn và tổng hợp lại làm cơ sở cho quátrình thực hiện đề tài

B NỘI DUNG CHƯƠNG I TỔNG QUAN1.1 SƠ LƯỢC VỀ NGUỒN NƯỚC

1.1.1 Thực trạng nguồn nước hiện nay

Nước là nguồn tài nguyên quý báu và hết sức thiết yếu đối với sự sống trên tráiđất Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng: phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, nâng caođời sống tinh thần của người dân, là nhu cầu thiết yếu của cây trồng, điều tiết chế độnhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật…

Tuy nhiên theo điều tra của Bộ Tài nguyên và Môi trường hiện nay, hầu như tất

cả con sông ở nước ta ít nhiều rơi vào tình trạng ô nhiễm Vì vậy ô nhiễm môi trườngnói chung và ô nhiễm nguồn nước nói riêng là vấn đề mà xã hội đặc biệt quan tâm đểtạo sự phát triển vững bền

Trên thế giới: Trung bình mỗi ngày trên trái đất có khoảng 2 triệu tấn chất thải

sinh hoạt đổ ra sông hồ và biển cả, 70% lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý

bị trực tiếp đổ vào các nguồn nước tại các quốc gia đang phát triển

Một nửa số bệnh nhân nằm viện ở các nước đang phát triển là do không đượctiếp cận những điều kiện vệ sinh phù hợp (vì thiếu nước) và các bệnh liên quan đếnnước Không đảm bảo vệ sinh và thiếu nước sạch là nguyên nhân gây tử vong cho hơn1,6 triệu trẻ em mỗi năm

Tổ chức Lương Nông Liên Hợp Quốc (FAO) cảnh báo trong 15 năm tới

sẽ có gần 2 tỷ người phải sống tại các khu vực khan hiếm nguồn nước và 2/3 cư dân trên hành tinh có thể bị thiếu nước

Hình 1.1 Một con kênh ô nhiễm

tại Bắc Kinh, Trung Quốc.

Hình 1.2 Người dân tắm ở Vịnh Manila giữa bãi rác Manila, Philippines.

Tại Việt Nam: Trong vòng 4 năm gần đây, đã có khoảng 6 triệu ca thuộc 6 loại

bệnh liên quan đến nước Riêng chi phí trực tiếp cho việc khám chữa các bệnh tả, thương hàn, lỵ và sốt rét đã lên tới 400 tỷ đồng

Thời gian gần đây, tại nhiều địa phương đang xuất hiện những căn bệnh lạ Đặc biệt rộ lên hiện tượng nhiều người trong một làng, một thôn bị ung thư khiến người dân rất hoang mang Kết quả kiểm tra của các nhà khoa học, bác sỹ cho thấy, thủ phạm gây nên một số bệnh chính là nguồn nước Có trên 1.000 xã có nguy cơ nhiễm thạch tín cao, tập trung chủ yếu tại vùng đồng bằng Bắc bộ và đồng bằng sông Cửu Long

Hình 1.3 Nước sông ô nhiễm chuyển

thành màu đen, rác trôi lềnh bềnh tại

sông Kim Ngưu - Hà Nội.

Hình 1.4 Rác “ôm trọn” khu dân cư,

hàng quán khóm 10, thị trấn sông Đốc.

1.1.2 Tác hại của ô nhiễm nguồn nước

Hình 1.5 Giun móc trong

cơ thể người bị bệnh

Crohn.

Hình 1.6 Con người sử dụng nguồn nước bẩn

Hình 1.7 Nước thải chưa xử lý gây lở loét, ghẻ ngứa cho người

dân

Khi nguồn nước bị ô nhiễm thì đây chính là nguyên nhân gây ra các bệnh tật:bệnh đường tiêu hóa, bệnh ký sinh trùng… Ô nhiễm nguồn nước gây hại trực tiếp đếncác sinh vật sống dưới nước, gây tổn hại đến sản xuất kinh doanh và nuôi trông thủysản, ảnh hưởng xấu đến tính chất của đất và mạch nước ngầm, làm mất vẻ mỹ quan đôthị, mất đi cảnh đẹp của tự nhiên và dần tiêu biến các hồ bể

1.2 NHU CẦU OXI HÓA SINH HỌC (BOD- Biochemical oxigen demand)

1.2.1 Các khái niệm cơ bản

1.2.1.1 BOD: Nhu cầu oxi sinh hóa hay nhu cầu oxi sinh học

Ký hiệu: BOD, từ viết tắt trong tiếng Anh của Biochemical (hay Biological)

Oxigen Demand, là một chỉ tiêu sinh lý hóa quan trọng nhất của nước Mỗi loại nước

cho các đối tượng cụ thể có yêu cầu giá trị BOD nhất định

BOD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi hóa các chất hữu cơ trong nướcbởi vi sinh vật có trong nước, trong nước khi xảy ra quá trình oxi hóa học, các vikhuẩn sử dụng oxi hòa tan trong nước Vì vậy, xác định hàm lượng oxi hòa tan trongnước là rất cần thiết, nó là một chỉ tiêu đánh giá ảnh hưởng của các chất hữu cơ đếnnguồn nước trong quá trình oxi hóa sinh học

1.2.1.2 BOD 5

Là lượng oxi cần thiết trong 5 ngày đầu trong nhiệt độ 200C trong buồng tối đểtránh ảnh hưởng của các quá trình quang hợp

1.2.2 Lịch sử BOD

Royal Commission on River Pollution (Ủy ban Hoàng gia về Ô nhiễm Sông)

được thành lập năm 1865 và sau đó là sự hình thành của Royal Commission on

Sewage Disposal (Ủy ban Hoàng gia về loại bỏ nước thải) vào năm 1898 đã dẫn tới sự

lựa chọn BOD5 vào năm 1908 như là thử nghiệm cuối cùng đối với ô nhiễm hữu cơcủa các con sông 5 ngày đã được chọn như là khoảng thời gian thích hợp cho thửnghiệm, do nó được coi là thời gian dài nhất mà nước sông có thể chảy từ thượngnguồn tới cửa sông tại Vương quốc Anh Năm 1912, Ủy ban này cũng thiết lập tiêuchuẩn 20 ppm BOD5 như là nồng độ tối đa cho phép của nước thải đã qua xử lý để đổvào các con sông với điều kiện là ít nhất phải có tỷ lệ hòa loãng 8:1 cho dòng chảy

vào thời gian có thời tiết khô ráo Nó được đặt trong tiêu chuẩn nổi tiếng 20:30(BOD:Các chất rắn huyền phù) + nitrat hóa đầy đủ, được sử dụng như là tiêu chuẩn sosánh tại Vương quốc Anh cho tới tận thập niên 1970 đối với chất lượng nước tuôn ra

từ các công trình xử lý nước thải

Phần lớn các con sông còn nguyên sơ sẽ có BOD 5 ngày (kí hiệu là BOD5) lànhỏ hơn 1 mg/l Các con sông bị ô nhiễm ở mức độ nhẹ sẽ có giá trị BOD5 trongkhoảng 2–8 mg/l Nước thải đô thị được xử lý có hiệu quả bằng công nghệ ba giaiđoạn có thể có giá trị của BOD5 vào khoảng 20 mg/l Nước thải chưa xử lý thì có giátrị BOD5 không cố định, nhưng trung bình vào khoảng 600 mg/l tại châu Âu vàkhoảng 200 mg/l tại Hoa Kỳ hay tại các khu vực mà nó bị thấm lọc qua nước ngầmhay nước bề mặt Các giá trị nói chung của Hoa Kỳ thấp chủ yếu là do tại đây lượngnước tiêu thụ trên đầu người là cao hơn rất nhiều so với các khu vực khác của thếgiới Bùn sệt từ các trang trại chăn nuôi bò sữa có giá trị BOD5 vào khoảng 8.000 mg/lcòn thức ăn ủ thành xi lô có giá trị BOD5 vào khoảng 60.000 mg/l

Bảng 1.1 Đánh giá chất lượng nước qua mức BOD

1 - 2 Rất tốt-không có nhiều chất thải hữu cơ

được thực hiện trong thời gian 5 ngày, nhưng các thử nghiệm BOD khác cũng hayđược sử dụng.

1.2.4 Ứng dụng của số liệu BOD

Được sử dụng trong quản lý và khảo sát chất lượng nước cũng như trong sinhthái học hay khoa học môi trường, giá trị BOD biểu thị một chỉ số cơ bản trong cácchỉ tiêu quan trắc môi trường nước

BOD là chuẩn mức xác định lượng chất hữu cơ có khả năng bị phân hủy sinhhọc khác với COD là nhu cầu oxi cung cấp cho tác nhân giúp oxi hóa chất hữu cơ

Mặt khác, đây là hai thông số cơ bản, không thể thiếu khi kết hợp với cácthông số khác như pH, độ cứng, kim loại nặng … để đánh giá chất lượng nguồn nước

Số liệu BOD được dùng rộng rãi trong thực tế kỹ thuật môi trường BOD là chỉtiêu quan trọng để đánh giá tính chất nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp.BOD là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinhhọc

BOD còn là chỉ tiêu đánh giá làm tự sạch các nguồn nhận và là tiêu chuẩn đểkiểm tra chất lượng của các dòng thải vào nguồn nước này

BOD là cơ sở để chọn phương pháp xử lý và xác định kích thước của nhữngthiết bị và để đánh giá hiệu quả của từng đơn vị trong hệ thống xử lý

1.2.5 Phương pháp xác định

Mẫu được xử lý sơ bộ và pha loãng với nước giàu oxi hòa tan chứa sinh vậthiếu khí để ức chế sự nitrat hóa Ủ mẫu ở nhiệt độ 20oC trong một thời gian xác định(5 ngày hoặc 7 ngày) ở chỗ tối trong bình nút kín Xác định nồng độ oxi hòa tan trước

và sau khi ủ, từ đó suy ra hàm lượng oxi tiêu tốn trong một lít mẫu và biễu diễn dướidạng hàm lượng BOD theo thời gian ủ (ví dụ BOD5)

Nguyên tắc xác định hàm lượng oxi hòa tan như sau:

Oxigen hòa tan trong nước oxi hóa nhanh Mn(OH)2 tạo ra các hydroxidemanganese có hóa trị cao hơn (Mn(OH)3 và MnO(OH)2)

Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2 ↓ trắng4Mn(OH)2 + O2 = 4MnO(OH) ↓ (vàng nâu) + 2H2O

4MnO(OH) ↓ + O2 + 2H2O = 4MnO(OH)2 ↓(vàng nâu)Mn(III) và Mn(IV) không thể định lượng trực tiếp mà được cho phản ứng địnhlượng với lượng dư KI trong môi trường acid sinh ra lượng tương đương chính xác I2tương đương với đương lượng oxigen hòa tan

Định lượng lượng I2 sinh ra bằng dung dịch chuẩn Na2S2O3 sẽ tính được lượngoxigen hòa tan trong mẫu nước định phân

2MnO(OH) + 6H++ 3I- = 2Mn2++ 4H2O + I3MnO(OH)2 + 4H++ 3I- = Mn2++ 3H2O + I3-

-I3-+ 2S2O32- = 3I- + S4O6Trong nước thải thường có hàm lượng chất hữu cơ khá lớn và lượng oxi hòatan không đủ đáp ứng cho 5 ngày ở 200C Để xác định BOD5, thường dùng phươngpháp pha loãng mẫu nước bằng cách bổ sung vào nước 1 số chất khoáng và làm bãohòa oxi hòa tan

2-Dịch pha loãng được chuẩn bị ở chai miệng to Bão hòa oxi bằng cách thổi khívào 1lit nước cất và lắc nhiều lần đến khi bão hòa oxi hòa tan sau đó thêm các dungdịch :

- 1ml dung dịch đệm phosphat pH = 7,2 (hòa tan 8,5g KH2PO4; 21,75g K2PO4;33,4g Na2HPO4.7H2O; 1,7g NH4Cl trong nước cất định mức 1lit)

- 1ml MgSO4 (hòa tan 2,25g MgSO4.7H2O trong 100ml nước cất)

- 1ml CaCl2 (hòa tan 2,75 CaCl2 trong 100ml nước cất)

- 1ml FeCl3 (hòa tan 0,25g FeCl3.6H2O trong nước cất dd 1lit)

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ BOD

2.1 Mục đích của việc xác định BOD trong khảo sát ô nhiễm nước?

- BOD là một trong những chỉ tiêu đánh giá mức độ gây ô nhiễm của các chất thải vàkhả năng tự làm sạch của nguồn nước

- BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằngcác vi sinh vật

- Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử lý

- Xác định hiệu suất xử lý của 1 số quá trình

- Đánh giá chất lượng nước sau khi xử lý được phép thải vào các nguồn nước

2.2 DO

2.2.1 Khái niệm

DO: lượng oxi hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các thủy sinh.Trong các chất khí hòa tan trong nước, oxi hòa tan đóng một vai trò rất quantrọng Oxi hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, nó là điều kiện khôngthể thiếu của quá trình phân hủy hiếu khí của vi sinh vật Khi nước bị ô nhiễm do cácchất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật thì lượng oxi hòa tan trong nước sẽ bị tiêuthụ bớt, do đó giá trị DO sẽ thấp hơn so với DO bão hòa tại điều kiện đó

Vì vậy DO được sử dụng như một thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm chấthữu cơ của các nguồn nước DO có ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của sông(assimilative capacity - AC) Đơn vị tính của DO thường dùng là mg/l

phosphoric vào mẫu, lúc này MnO2 sẽ oxi hóa I- thành I2 Chuẩn độ I2 tạo thành bằng

Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột Tính ra lượng O2 có trong mẫu theo công thức:

DO (mg/l) = (VTB x N/ VM ) x 8 x 1.000Trong đó: VTB: là thể tích trung bình dung dịch Na2S2O3 0,01N (ml) trong cáclần chuẩn độ

N: là nồng độ đương lượng gam của dung dịch Na2S2O3 đã sử dụng

8: là đương lượng gam của oxi

VM: là thể tích (ml) mẫu nước đem chuẩn độ

1.000: là hệ số chuyển đổi thành lít

- Phương pháp điện cực oxi hoà tan- máy đo oxi:

Đây là phương pháp được sử dụng rất phổ biến hiện nay Máy đo DO đượcdùng để xác định nồng độ oxi hòa tan ngay tại hiện trường Điện cực của máy đo DOhoạt động theo nguyên tắc: dòng điện xuất hiện trong điện cực tỷ lệ với lượng oxi hòatan trong nước khuếch tán qua màng điện cực, trong lúc đó lượng oxi khuếch tán quamàng lại tỷ lệ với nồng độ của oxi hòa tan Đo cường độ dòng điện xuất hiện này chophép xác định được DO

2.3 Cách xác định BOD 5 (theo “Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học” - Lương Đức Phẩm)

- BOD trong khoảng 1-6mg O2/l không cần pha loãng

- 12mg O2/l pha loãng tỉ lệ 1:1 (1 phần nước + 1 phần dịch pha loãng)

- 30mg O2/l pha loãng tỉ lệ 1:4 (1 phần nước + 4 phần dịch pha loãng)

- 300mg O2/l pha loãng tỉ lệ 2:98 (2 phần nước + 98 phần dịch pha loãng).

- 600mg O2/l pha loãng tỉ lệ 1:99 (1 phần nước + 99 phần dịch pha loãng)

- 1200mg O2/l pha loãng tỉ lệ 0,5:99.5 (0,5 phần nước + 99,5 phần dịch pha loãng)

Khi pha loãng cần hết sức chú ý không để oxi bị cuốn theo Mẫu nước (sau khipha loãng) được cho vào hai chai phân tích BOD có dung tích 300ml, cho đầy, đậynút kín 1 chai ủ 5 ngày trong bóng tối ở 200C 1 chai đem xác định DO ở thời điểmban đầu Chai ủ sau 5 ngày đem phân tích

Tính kết quả:

BOD5, mg O2/l =D1 D2

P



D1 lượng oxi hòa tan sau khi pha loãng ở thời điểm ban đầu phân tích (mg/l)

D2 lượng oxi hòa tan sau 5 ngày ủ ở 200C (mg/l)

P hệ số pha loãng; P = Thể tích mẫu nước đem phân tích/(thể tích mẫu nướcđem phân tích cộng dịch pha loãng)

Trường hợp phải bổ sung vi sinh vật vào mẫu thử (có thể là nguồn nước

cống) để đảm bảo quá trình phân hủy các chất hữu cơ BOD5 tính theo công thức:

F tỉ số giữa thể tích dịch bổ sung vi sinh vật trong mẫu và trong đối chứng

F =%(ml) dịch bổ sung vi sinh vật trong D1/ %(ml) dịch bổ sung vi sinh vậttrong B1

BOD5 rất thích hợp cho các nước ôn đới và bây giờ gần như là chỉ số chuẩndùng để xác định sự ô nhiễm của nước, đặc biệt là nước thải, ở khắp trên thế giới.hiện nay ở các nước có khí hậu nhiệt đới dùng chỉ số BOD3: mẫu được ủ ở 300C trong

3 ngày, phân tích DO ở thời điểm ban đầu và cuối khi ủ rồi tính ra BOD3 cũng có khi

dùng chỉ số BOD20: ủ mẫu thử 20 ngày ở 200C để tính ra nhu cầu oxi cho phân hủy90-95% các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy trong nước.

Nghiên cứu động học của phản ứng BOD đã chứng minh được rằng, hầu hếtchúng là các phản ứng bậc 1 nên tốc độ phản ứng tỉ lệ với lượng chất hữu cơ trongnước Giả thiết Lt là hàm lượng BOD ứng với thời gian t và k là hằng số tốc độ phảnứng, khi đó có thể viết:

Mối quan hệ giữa k (cơ số e) và K (cơ số 10): K=

2,303

k

Lượng BOD còn lại ở thời điểm t: Lt= Lo e-k.t (**)

Hằng số tốc độ k của phản ứng BOD là thông số biểu thị tốc độ phân hủy sinhhọc các chất hữu cơ và nước thải, vì khi k tăng, tốc độ phụ thuộc vào nhiều yếu tố:bản chất chất thải, khả năng phân hủy chất thải của vi sinh vật và nhiệt độ

Tốc độ phân hủy sinh học chất thải tăng khi nhiệt độ tăng Để biểu thị mốiquan hệ giữa nhiệt độ và hằng số tốc độ phản ứng k người ta thường sử dụng côngthức sau: k= k20.θ (T-20)

Trong đó: k20 – hằng số tốc độ phản ứng ở nhiệt độ chuẩn 200C

k – hằng số tốc độ ở nhiệt độ T0C

θ – hệ số nhiệt độ ( thường lấy giá trị 1,047)

Ở trên ta đã giả thiết chỉ có quá trình oxi hóa sinh học phần Cacbon trong chấtthải , nhưng cũng có khả năng tăng thêm nhu cầu oxi sinh hóa do quá trình oxi hóacác hóa chất Nito Như vậy, thực tế đường cong BOD sẽ có 2 pha: pha C và N nhưtrên hình 1.3 Điều cần chú ý là nhu cầu oxi hóa sinh hóa pha nito (NBOD) bắt đầu