BOD là gì? Ý nghĩa của BOD trong kiểm soát ô nhiễm nguồn nước

Trong lĩnh vực xử lý nước thải và bảo vệ môi trường, các thuật ngữ như BOD, COD hay TSS luôn là những thước đo quan trọng nhất. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ bản chất BOD là gì, tại sao nó lại được dùng để đánh giá độ “sạch” của nước và sự khác biệt giữa nó với COD như thế nào.
Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cái nhìn toàn diện nhất về chỉ số BOD, phương pháp đo và ý nghĩa của nó trong quan trắc môi trường.

1. BOD là gì?

BOD là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Biochemical Oxygen Demand, dịch sang tiếng Việt là nhu cầu Oxy sinh hóa.
Cụ thể, BOD là lượng oxy cần thiết để các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) tiêu thụ trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí, ở một nhiệt độ và thời gian xác định.

• Đơn vị đo: mg/L (miligam oxy trên mỗi lít nước).
• Chỉ số BOD cao: Chứng tỏ nguồn nước có chứa lượng lớn chất hữu cơ và bị ô nhiễm nặng. Vi sinh vật cần rất nhiều oxy để phân hủy các chất này, dẫn đến tình trạng cạn kiệt oxy hòa tan (DO) trong nước, gây chết cá và các loài thủy sinh.
• Chỉ số BOD thấp: Cho thấy nguồn nước khá sạch, ít chất hữu cơ gây ô nhiễm.

Hình ảnh nước thải có chỉ số BOD cao

2. Ý nghĩa của chỉ số BOD trong quan trắc môi trường

Tại sao chúng ta phải đo BOD thường xuyên? Dưới đây là những lý do chính:

2.1 Đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ

BOD là chỉ số trực tiếp nhất để biết được hàm lượng các chất hữu cơ có khả năng bị phân hủy bởi vi sinh vật trong nước. Đây là thành phần chính có trong nước thải sinh hoạt, nước thải thực phẩm và chăn nuôi.

2.2 Xác định chất lượng nguồn nước tự nhiên

Dựa vào chỉ số BOD, các cơ quan chức năng có thể phân loại nguồn nước sông, hồ có đạt tiêu chuẩn để cấp nước sinh hoạt, tưới tiêu hay nuôi trồng thủy sản hay không.

2.3 Kiểm soát hiệu quả hệ thống xử lý nước thải

Bằng cách so sánh chỉ số BOD đầu vào và đầu ra của các nhà máy xử lý, kỹ sư có thể đánh giá hệ thống vi sinh (bể hiếu khí) có đang hoạt động hiệu quả hay không.

2.4 Bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh

Nếu xả nước có BOD quá cao ra môi trường, hiện tượng “ngạt” oxy sẽ xảy ra, phá hủy hệ sinh thái của nguồn tiếp nhận.

Ý nghĩa của chỉ số BOD

3. Phân biệt BOD và COD: Những điểm khác biệt cốt lõi

Rất nhiều người nhầm lẫn giữa BOD và COD. Mặc dù cả hai đều dùng để đo nồng độ chất hữu cơ, nhưng phương pháp và phạm vi của chúng hoàn toàn khác nhau.

Trong các báo cáo môi trường, bạn thường thấy ký hiệu BOD5. Đây là tiêu chuẩn đo lường phổ biến nhất hiện nay.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật có thể kéo dài hàng tuần. Tuy nhiên, người ta nhận thấy rằng khoảng 70% – 80% lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sẽ bị oxy hóa trong 5 ngày đầu tiên. Do đó, để tiết kiệm thời gian mà vẫn đảm bảo độ chính xác tương đối, thế giới đã quy định đo BOD trong 5 ngày ở nhiệt độ ổn định là 20°C.

4. Quy trình đo BOD tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm

Để đo được chỉ số BOD chính xác, các kỹ thuật viên môi trường thường thực hiện theo các bước sau:

• Lấy mẫu: Mẫu nước được lấy vào chai chuyên dụng, đảm bảo không có bọt khí bám vào.
• Pha loãng (nếu cần): Với nước thải ô nhiễm nặng, cần pha loãng mẫu bằng nước đã được sục khí bão hòa oxy để đảm bảo vi sinh vật có đủ oxy để sống trong 5 ngày.
• Đo DO đầu (DO1): Sử dụng máy đo oxy hòa tan để xác định lượng oxy ban đầu trong mẫu.
• Ủ mẫu: Đặt chai mẫu vào tủ ấm ở nhiệt độ 20°C, trong bóng tối (để tránh sự quang hợp của tảo tạo thêm oxy).
• Đo DO cuối (DO5): Sau đúng 5 ngày, lấy mẫu ra và đo lại lượng oxy hòa tan còn lại.
• Tính toán: BOD5 = DO1 – DO5/P (Trong đó P là tỉ lệ pha loãng mẫu).

Quy trình đo BOD tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm

6. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo BOD

Kết quả BOD có thể bị sai lệch nếu không kiểm soát tốt các yếu tố sau:

• Nhiệt độ: Vi sinh vật hoạt động mạnh nhất ở nhiệt độ ổn định. Nếu nhiệt độ tăng, tốc độ tiêu thụ oxy sẽ tăng nhanh.
• Ánh sáng: Nếu có ánh sáng, tảo sẽ quang hợp và giải phóng oxy, làm kết quả BOD thấp hơn thực tế.
• Chất độc hại: Nếu trong nước có kim loại nặng hoặc clo, vi sinh vật sẽ bị chết hoặc ức chế, dẫn đến chỉ số BOD đo được thấp giả tạo.
• Độ pH: Vi sinh vật phát triển tốt nhất ở pH từ 6.5 – 8.5.

7. Giải pháp giảm chỉ số BOD trong nước thải

Nếu doanh nghiệp của bạn đang gặp vấn đề với chỉ số BOD vượt ngưỡng cho phép, có thể tham khảo các phương pháp xử lý sau:

• Phương pháp sinh học hiếu khí (Aerobic): Đây là cách phổ biến nhất. Sử dụng các bể Aeroten, SBR hoặc MBBR để cung cấp oxy liên tục, giúp vi sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ trong nước thải.
• Phương pháp sinh học kỵ khí (Anaerobic): Sử dụng cho nước thải có nồng độ hữu cơ cực cao (như nước thải chăn nuôi, tinh bột sắn). Các vi khuẩn kỵ khí sẽ phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy, tạo ra khí Biogas.
• Sử dụng chế phẩm vi sinh: Bổ sung các chủng vi sinh vật chuyên dụng để đẩy nhanh quá trình phân hủy các hợp chất khó tiêu, giúp giảm BOD nhanh chóng và hiệu quả.

Giải pháp giảm chỉ số BOD trong nước thải

8. Tầm quan trọng của quan trắc môi trường liên tục BOD, COD

Hiện nay, theo quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường, các khu công nghiệp và cơ sở sản xuất có lưu lượng xả thải lớn bắt buộc phải lắp đặt hệ thống quan trắc môi trường tự động, liên tục.
Việc theo dõi chỉ số BOD/COD trực tuyến giúp:

• Phát hiện kịp thời các sự cố trong hệ thống xử lý.
• Tránh bị xử phạt hành chính do xả thải vượt quy chuẩn.
• Công khai minh bạch dữ liệu môi trường với cơ quan quản lý.

Tùy vào nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh rạch) mà Bộ Tài nguyên và Môi trường có những quy định khác nhau về giới hạn BOD:

• QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
• QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.

Thông thường, đối với nước thải công nghiệp loại A (xả vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt), chỉ số BOD5 phải nhỏ hơn 30 mg/L.
Việc hiểu và kiểm soát tốt các chỉ số môi trường như BOD, COD không chỉ giúp doanh nghiệp tuân thủ quy định pháp luật mà còn góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe người lao động. Nếu doanh nghiệp của bạn đang cần huấn luyện an toàn lao động hoặc dịch vụ quan trắc môi trường lao động, quan trắc môi trường định kỳ, An Toàn Nhân Viên sẵn sàng đồng hành với đội ngũ chuyên môn giàu kinh nghiệm, quy trình chuẩn theo quy định và chi phí minh bạch.

Liên hệ An Toàn Nhân Viên để được tư vấn giải pháp phù hợp, đảm bảo an toàn – đúng luật – bền vững cho doanh nghiệp.