Xử lý nước thải đang là vấn đề được nhiều sự quan tâm từ trung ương đến địa phương. Nhưng vẫn còn nhiều người chưa biết về khái niệm COD trong nước thải là gì? Và một phương pháp xử lý giảm COD trong nước thải hiệu quả. Cùng Awatech tìm hiểu các phương pháp xử lý COD trong xử lý nước thải hiệu quả nhất qua bài viết này nhé!
Xử lý COD trong nước thải là gì?
COD (Chemical Oxygen Demand) được biết đến là nhu cầu oxy hóa học: là lượng oxy trong kali dicromat (K2Cr2O7) được sử dụng để oxy hóa các hợp chất trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. COD là có ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý nước thải.
Chỉ tiêu COD có trong nước thải, đặc biệt là nước thải sinh hoạt với nguồn thải có chứa các hợp chất hữu cơ. Do đó, nhu cầu oxy trong nước càng cao tức là COD cao. Do đó, hàm lượng COD có trong nguồn nước thải tăng lên dẫn đến sự cạn kiệt lượng oxy trong nước. Điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến các sinh vật, môi trường sinh thái nơi nước thải được thải ra.
Xem thêm: Quy trình xử lý nước thải hiện đại nhất 2022
Phương pháp xác định COD trong nước thải
Để xác định hàm lượng COD – nhu cầu oxy hóa học, các chuyên gia thường sử dụng thuốc tím pemanganat kali (KMnO4). Hiệu quả không ổn định của KMnO4 trong quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ không được các chuyên gia đánh giá cao.
Dựa trên đánh giá trên, các chuyên gia cho rằng nó không thể oxy hóa hiệu quả tất cả các chất hữu cơ có trong nước. Do đó, KMnO4 trở thành thuốc thử tương đối kém khi xác định chỉ số COD.
Do những hạn chế của pemanganat kali, các chất oxy hóa khác như xeri sunfat (Ce(SO4)2), kali iodat (KIO3) hoặc kali dicromat (K2Cr2O7) đã được thay thế sử dụng để đo COD ngày nay. Đáng chú ý nhất là kali dicromat (K2Cr2O7), là chất oxy hoá đạt hiệu quả nhất. Bởi vì loại này tương đối rẻ, dễ tinh chế và có khả năng oxy hóa gần như hoàn toàn các chất hữu cơ.
Xem thêm: Cập nhật sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thông dụng nhất
Cách tính COD trong nước thải
Có rất nhiều phương pháp để xác định hàm lượng COD trong nước thải. Dù là phương pháp nào thì cách tính COD đều sử dụng công thức chung như sau:
Trong đó:
- A: là thể tích FAS dùng trong mẫu rỗng
- B: là thể tích FAS dùng trong mẫu gốc
- M: là nồng độ FAS dùng để chuẩn độ
- Vmẫu: là thể tích mẫu
Các phương pháp xử lý COD trong nước thải
Như đã nói ở trên, vấn đề xử lý nước thải luôn thu hút được sự quan tâm của xã hội. Vì vậy, làm thế nào để xử lý COD trong nước thải cũng là điều cần được chú trọng. Dưới đây là các phương pháp xử lý làm giảm COD trong nước thải:
Xử lý COD bằng hóa chất oxy hóa
Là phương pháp được sử dụng để xử lý COD với nguồn nước ít chất hữu cơ và giàu các chất phân hủy sinh học. Hóa chất được dùng trong phương pháp này gồm có: Clo, Hydrogen peroxide và Ozone.
Trong đó, phương pháp sử dụng Ozone để xử lý COD được sử dụng phổ biến hơn. Ngày này, việc áp dụng Ozone vào các công nghệ tiên tiến đều mang lại hiệu quả xử lý nhanh chóng.
Sử dụng vi sinh để xử lý COD trong nước thải
Phương pháp sử dụng vi sinh vật có hiệu quả cao đối với nguồn nước thải có COD gốc hữu cơ. Có 2 hệ vi sinh vật được áp dụng để xử lý COD là VSV hiếu khí và VSV kỵ khí.
- Sử dụng VSV hiếu khí: Hệ vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải để sinh trưởng và phát triển sinh khối. Phương pháp này thường áp dụng đối với nguồn nước thải có hàm lượng COD dưới 300 mg/l
- Sử dụng VSV kỵ khí: Hệ vi sinh vật hiếu khí để chuyển hóa lượng chất hữu cơ, giúp kiểm soát hàm lượng COD trong nước thải.
Xử lý COD trong nước thải bằng keo tụ tạo bông
Hóa chất keo tụ được sử dụng bao gồm: phèn sắt, phèn nhôm hay PAC. Các chất này được sử dụng để tạo ra một lượng lớn bùn bằng cách liên kết các bùn lại với nhau. Để xử lý COD bằng phương pháp này phải đảm bảo 2 yếu tố sau: xử lý bùn cặn và hóa chất xử lý. Phương pháp này ngày nay cũng hạn chế được sử dụng vì hiệu quả không cao.
Xem thêm: 3 phương pháp khử photpho trong nước thải hiệu quả nhất
Xử lý COD trong nước thải bằng phương pháp trung hòa
Là phương pháp làm thay đổi độ pH của nước thải về ngưỡng trung tính trong khoảng 6,5 – 8,5. Phương pháp này sử dụng chất trung hòa, đây là nguyên tắc cơ bản của quá trình trung hòa. Tùy theo hàm lượng COD trong nước thải mà sử dụng các tác nhân khác nhau một cách phù hợp, cụ thể như:
- Xử lý nước thải chứa kiềm sử dụng: Các muối axit, HNO3, H2SO4, HCl.
- Xử lý nước thải nhiễm kim loại nặng sử dụng: NaOH, Na2CO3, CaOH, CaO,.
- Xử lý nước thải chứa axit sử dụng: Vôi, CaCO3, KOH, NH4OH, MgCO3, NaOH, Na2CO3.
Xử lý COD trong nước thải bằng phản ứng Fenton
Phản ứng Fenton sử dụng một chất oxy hóa để phá hủy các chất gây ô nhiễm, trong đó hydrogen peroxide phản ứng với sắt (II) sulfate để tạo thành các gốc tự do được gọi là nhóm hydroxyl. Gốc tự do này có khả năng phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ. Nếu phản ứng này xảy ra hoàn toàn, các dạng vật chất hữu cơ sẽ chuyển hóa thành carbon dioxide và nước.
Quá trình xử lý bằng phản ứng Fenton có 4 giai đoạn chính:
- Điều chỉnh độ pH phù hợp
- Quá trình phản ứng oxy hóa
- Quá trình trung hòa và keo tụ
- Quá trình lắng cặn
Xem thêm: Các chỉ tiêu trong xử lý nước thải theo đúng quy chuẩn
Sử dụng công nghệ AOP xử lý COD trong nước thải
AOP (Advanced Oxidation Processes) là một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực xử lý nước thải hiện nay. Công nghệ này được sử dụng để xử lý triệt để các chất POP (chất hữu cơ khó phân huỷ) trong nước thải. Nó dựa trên một ứng dụng quá trình oxy hóa cao, phản ứng Fenton với sự có mặt của ozone. Công nghệ AOP được sử dụng để giảm COD có trong nước thải để phân hủy các chất nguy hiểm và có hại thành các chất không còn nguy hiểm hoặc vô hại.
Kỹ thuật này được chấp nhận như một điều kiện tiên quyết cho việc sử dụng sau này để phân hủy vi sinh vật hoặc các phương pháp truyền thống khác. Việc kết hợp các phương pháp trên giúp tiết kiệm chi phí.
Quy trình xử lý COD bằng công nghệ AOP có nhiều ưu điểm đáng chú ý như:
- Thời gian xử lý COD trong nước thải chỉ mất vài giờ, thậm chí là vài phút là xong
- Không cần bổ sung hóa chất quá nhiều
- Tốn ít diện tích xây dựng hệ thống hơn
Lọc và hấp thụ trực tiếp với than hoạt tính
Xử lý nước thải bằng than hoạt tính thường được sử dụng sau quá trình xử lý cuối cùng hoặc giai đoạn tiền xử lý. Do đó, nước thải sẽ an toàn hơn khi được lọc và hấp thụ bằng than hoạt tính. Hơn nữa, điều này cho thấy rằng việc sử dụng than hoạt tính để lọc và hấp thụ trực tiếp trong quá trình xử lý nước thải sẽ không đạt hiệu quả cao.
Kết luận
Trên đây là những thông tin cơ bản về khái niệm COD trong nước thải và phương pháp xử lý COD có trong nước thải. Để tìm hiểu kỹ hơn các phương pháp đo lường và xử lý COD trong nước thải vui lòng liên hệ ngay Awatech theo Hotline 0909597235 để được tư vấn chi tiết nhé.
