LÀM THẾ NÀO ĐỂ ĐO BOD?
Hai phương pháp được sử dụng rộng rãi để đo BOD.Một phương pháp,gọi là phương pháp pha loãng (dilution method), là một phương pháp tiêu chuẩn của Hiệp hội Y tế Công cộng Hoa Kỳ (APHA) và là được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ chấp thuận(USEPA). Phương pháp khác, gọi là phương pháp đo áp suất, đã được sử dụng trong hơn 75 năm trong nhiều nhà máy xử lý nước thải và các cài đặt khác trên toàn thế giới. USEPA từ chối phê duyệt phương pháp này khi nó được chọn làm phương pháp phân tích nước thải, mặc dù trong một số trường hợp USEPA đã phê duyệt phương pháp đo áp suất này.
Phương pháp pha loãng được thực hiện bằng cách đặt các thể tích khác nhau của mẫu vào chai và đổ đầy chai bằng nước pha loãng. Nước pha loãng chứa một lượng oxy hòa tan đã biết. Các nước pha loãng chứa một phần chất dinh dưỡng vô cơ
và một chất đệm pH. Các chai được lấp đầy, không có bong bóng khí, đậy kín và được để năm ngày ở nhiệt độ được kiểm soát 20 ° C (68 ° F) trong bóng tối.
Trong thời kỳ này, vi khuẩn oxy hóa các chất hữu cơ sử dụng oxy hòa tan có trong nước. Tại kết thúc thời hạn năm ngày, phần còn lại oxy hòa tan được đo. Mối quan hệ của oxy đã được tiêu thụ trong năm ngày và thể tích mẫu được gia tăng được sử dụng để tính toán BOD.
Đo lường BOD bằng phương pháp đo áp suất dễ dàng hơn vì lượng oxy tiêu thụ được đo trực tiếp hơn là với phân tích hóa học. Bởi vì mẫu thường được kiểm tra ở trạng thái ban đầu (không pha loãng),hành vi của nó gần giống với chất thải trong một nhà máy xử lý nước thải thực tế. Là oxy trong mẫu được sử dụng bằng với oxy sẽ hòa tan vào nước từ không gian trên nó. Áp kế đo độ giảm áp suất không khí trong chai. Dấu hiệu liên tục này là lượng oxy hấp thụ của mẫu là một tính năng quan trọng của phương pháp đo áp suất. Bởi vẽ đồ thị kết quả, bạn có thể tìm thấy tỷ lệ oxy hấp thụ bất cứ lúc nào và do đó đạt được cái nhìn sâu sắc đáng kể vào bản chất của mẫu.
XÉT NGHIỆM BOD ĐÁNG TIN CẬY NHƯ THẾ NÀO?
Xét nghiệm BOD chỉ đo lượng oxy nước thải trong quá trình oxy hóa sinh học chất hữu cơ hiện diện. Do đó, một bài kiểm tra BOD là phương tiện không đáng tin cậy cao để xác định lượng hữu cơ vật chất có trong nước. Các xét nghiệm chỉ kiểm tra lượng oxy xấp xỉ sẽ được cần (được hấp thụ hoặc tiêu thụ) bởi một nguồn nước bị ô nhiễm tiếp xúc với không khí hoặc oxy trong một thời gian dài.Vi khuẩn trong nước oxy hóa chất hữu cơ. Các sự phát triển của vi khuẩn rất nhanh và thất thường, bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, nhiều trong số đó là không biết hoặc khó kiểm soát. Ngoài ra, để trong khoảng thời gian năm ngày, ở 20 ° C vi khuẩn phát triển hơi chậm, quá trình oxy hóa sinh học không bao giờ hoàn thành. Nó khoảng 80 phần trăm hoàn thành trong năm ngày nhưng không hoàn thành 100 phần trăm ngay cả sau 20 ngày.
Nhiều yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến các kiểm tra. Các chất độc hại trong mẫu ức chế hoặc thậm chí ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn oxy hóa các chất hữu cơ. Khi điều này xảy ra, kết quả kiểm tra thấp hơn thực tế lượng chất hữu cơ hiện diện.
Sau đây chúng tôi giới thiệu hai phương pháp cơ bản nhất đễ đo BOD.
I.PHƯƠNG PHÁP PHA LOÃNG
GIỚI THIỆU
Định dạng của xét nghiệm BOD (phương pháp pha loãng) APHA thường là phức tạp và thực hiện các bước kiểm tra đòi hỏi rất nhiều thời gian. Cách tiếp cận thông thường
cũng có một số điểm yếu cố hữu, nguyên nhân gây ra nhiều hoạt động rắc rối.
Để đơn giản hóa thủ tục và tiết kiệm thời gian mà không cần thay đổi các bước kiểm tra tiêu chuẩn, người ta đã có thể sắp xếp lại định dạng của hệ thống và đóng gói thuốc thử trong ống nhỏ (pillows) .Dung dịch PAO (phenylarsine oxit) ổn định hoặc thiosulfate ổn định cũng có thể được thay thế cho thiosulfate không ổn định để sử dụng xác định oxy hòa tan (DO). Những thay đổi này tạo ra một hệ thống đơn giản đòi hỏi ít thời gian và đáng tin cậy hơn. Quy trình Hach bù trừ cho nhu cầu oxy của chất cấy (nếu được sử dụng) và nhu cầu oxy không ổn định của nước pha loãng. Hệ thống này giúp loại bỏ phép tính mẫu trắng(blank) của nước pha loãng trong năm ngày ủ. Nó cũng cho phép sử dụng nước pha loãng có nhu cầu oxy> 0,2 mg / L mà không làm mất độ chính xác của phép đo BOD của các mẫu chưa biết. Mẫu trắng gây ra lỗi trực tiếp trong phép đo truyền thống đây là một vấn đề nghiêm trọng trong nhiều năm.Quy trình Hach sử dụng một phương pháp cải tiến chuẩn bị nước pha loãng. Chất đệm dinh dưỡng được xây dựng thành một loại sệt (slurry), được đóng gói trong 1 ống (pillows) duy nhất và tiệt trùng. Sự ổn định của chất sệt này trong những chiếc pillows giải quyết được vấn đề bảo quản đệm theo quy định APHA,cái mà thường bị phát triển vi sinh khi tiếp xúc với không khí.
Tóm lại, quy trình Hach cho thử nghiệm BOD theo APHA sử dụng cùng thuốc thử, thể tích mẫu, điều kiện thử nghiệm, và các nguyên tắc hoạt động như cách truyền thống đạt đến.Các định dạng chỉ được sắp xếp hợp lý và làm cho đáng tin cậy nhiều hơn để cải thiện độ chính xác và tiết kiệm thời gian.
Mời các bạn xem chi tiết phương pháp sử dụng cảm biến LBOD của HACH chúng tôi đính kèm trong phần sau.
II.PHƯƠNG PHÁP ĐO BOD BẰNG ÁP KẾ (MONOMETRIC)
(MÁY HACH BODTRAK)
GIỚI THIỆU
Cách dễ nhất và trực tiếp nhất để đo BOD là phương pháp manometric.Bởi vì nó đo vật lý trực tiếp của oxy tiêu thụ bởi một mẫu chất thải, phân tích hóa học là không cần thiết.Ngoài ra, máy liên tục tính ra lượng oxy lấy lên từ mẫu; bằng cách vẽ đồ thị
kết quả người ta có thể biết tốc độ hấp thụ oxy tại bất cứ lúc nào. Từ điều này, người ta có thể bổ sung được rất nhiều cái nhìn sâu sắc vào bản chất của mẫu.
Bộ máy BODTrak của Hach dựa trên nguyên lý hoạt động của áp kế đo áp suất. Bộ máy này được so sánh với phương pháp pha loãng tiêu chuẩn , Kết quả cả hai tương đương và chính xác.
Những ưu điểm của Bộ máy Hach BODTrak so với phương pháp pha loãng là:
1. Thời gian chuẩn bị mẫu tối thiểu .
2. Không cần thiết chuẩn độ , không cần pha loãng,và tổng thời gian thử nghiệm giảm.
3. Bộ máy BODTrak lưu trữ dữ liệu qua khoảng thời gian được lựa chọn 5, 7 hoặc 10 ngày và sau đó mỗi kênh tự động tắt sau thời gian thử nghiệm đã chọn.
5. Oxy mất đi được bổ sung liên tục.Quá trình oxy hóa sinh học trong máy BODTrak mô phỏng điều kiện tự nhiên tốt hơn trong phương pháp pha loãng.
Ngoài ra, khi sử dụng phương pháp pha loãng, mẫu có thể cho thấy sự cạn kiệt của oxy hòa tan nhiều hơn 89% phần trăm.
6. Bất cứ lúc nào trong thời gian thử nghiệm, nhà phân tích có thể kiểm tra tốc độ BOD cho mỗi chai.
7. Cổng giao diện RS232 cho phép nhà phân tích tải dữ liệu vào máy tính.
NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
Một mẫu nước thải được cho vào một trong những chai thủy tinh nâu trên máy và chai được kết nối các ống dây đến máy. Trên nước thải hoặc nước mẫu là một lượng không khí, chứa 21 phần trăm ôxy. Trong một khoảng thời gian, vi khuẩn trong nước thải tiêu thụ oxy hòa tan để oxy hóa chất hữu cơ có mặt trong mẫu. Không khí trong chai mẫu kín bổ sung oxy đã sử dụng, dẫn đến giảm áp suất không khí trong chai mẫu. Thiết bị đo áp suất giảm và hiển thị kết quả trực tiếp dưới dạng mg / L BOD theo tỷ lệ giảm này .Trong thời gian thử nghiệm (thường là năm ngày) mẫu liên tục được khuấy trộn bởi một thanh cá từ. Carbon dioxide được sinh ra từ oxy hóa các chất hữu cơ và được loại bỏ khỏi chai sao cho chênh lệch áp suất được quan sát chỉ tỷ lệ với lượng oxy sử dụng. Bằng việc bổ sung một vài tinh thể lithium hydroxit (hoặc KOH) trong cốc nhỏ gắn ở mỗi miệng chai mẫu.
Cơ chế khuấy đầy đủ để duy trì hiệu quả chuyển nhanh oxy từ không khí ở trên vào mẫu chất lỏng. Các hệ thống ống , chai BOD không bị rò rỉ và hệ thống hấp thụ carbon dioxide hiệu quả. Dụng cụ cũng có cảm biến áp suất chính xác cho việc đọc áp suất
thay đổi. Bộ máy BODTrak là thuận tiện và kinh tế để thử nghiệm BOD.
Bộ máy BODTrak hoạt động không giám sát và cung cấp cho các nhà phân tích một phương pháp thuận tiện cho theo dõi xét nghiệm BOD 5, 7 hoặc 10 ngày.
