Nước thải có COD cao nhưng BOD thấp xử lý thế nào?

Nước thải có COD cao nhưng BOD thấp là tình trạng thường gặp ở một số hệ thống xử lý nước thải công nghiệp. Đây là dấu hiệu cho thấy trong nước thải có thể chứa một lượng đáng kể các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học hoặc các chất có khả năng bị oxy hóa hóa học nhưng không dễ được vi sinh vật phân hủy.

Nếu gặp tình trạng này, việc chỉ tăng lượng men vi sinh hoặc tăng thời gian sục khí chưa chắc giúp COD giảm hiệu quả. Cần xác định nguồn gốc COD, tỷ lệ BOD/COD và khả năng phân hủy sinh học của nước thải trước khi lựa chọn công nghệ xử lý.

1. COD và BOD khác nhau như thế nào?

COD (Chemical Oxygen Demand) là nhu cầu oxy hóa học, thể hiện lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất có khả năng bị oxy hóa trong mẫu nước.

BOD (Biochemical Oxygen Demand) thể hiện lượng oxy mà vi sinh vật sử dụng để phân hủy các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện xác định.

Do đó:

• COD phản ánh rộng hơn tổng lượng chất có khả năng bị oxy hóa.

• BOD tập trung nhiều hơn vào phần chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học.

• COD có thể cao hơn BOD đáng kể.

Vì vậy, COD cao không đồng nghĩa toàn bộ COD đều có thể xử lý hiệu quả bằng phương pháp sinh học.

2. Vì sao nước thải có COD cao nhưng BOD thấp?

Một số nguyên nhân thường gặp gồm:

Chứa nhiều chất hữu cơ khó phân hủy

Nước thải có thể chứa các hợp chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp, khó bị vi sinh vật phân hủy.

Khi đó, COD có thể cao trong khi BOD tương đối thấp.

Chứa các hợp chất ức chế vi sinh

Một số loại nước thải công nghiệp có thể chứa hóa chất làm ảnh hưởng đến hoạt động của quần thể vi sinh.

Khi vi sinh bị ức chế, khả năng phân hủy phần chất hữu cơ dễ phân hủy cũng có thể suy giảm.

Có các chất vô cơ có khả năng bị oxy hóa

COD không chỉ liên quan đến chất hữu cơ. Một số chất vô cơ có tính khử cũng có thể góp phần làm tăng COD.

Vì vậy, COD cao không phải lúc nào cũng có nghĩa là nước thải chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy.

Đặc tính nước thải thay đổi

Khi nhà máy thay đổi nguyên liệu, hóa chất hoặc quy trình sản xuất, tỷ lệ BOD/COD có thể thay đổi.

Đây là lý do nên phân tích nước thải trước và sau những thay đổi lớn trong sản xuất.

3. Tỷ lệ BOD/COD có ý nghĩa gì?

Tỷ lệ BOD/COD thường được sử dụng như một chỉ dấu tham khảo về khả năng phân hủy sinh học của nước thải.

Có thể hiểu đơn giản:

BOD/COD càng cao → phần chất dễ phân hủy sinh học càng đáng kể.

BOD/COD càng thấp → nước thải có thể chứa nhiều chất khó phân hủy sinh học hoặc chất gây ức chế.

Ví dụ:

Nếu:

• COD = 1.000 mg/L

• BOD = 200 mg/L

thì:

BOD/COD = 200/1.000 = 0,2

Tỷ lệ này tương đối thấp và cho thấy cần đánh giá khả năng xử lý sinh học trước khi đưa toàn bộ tải lượng vào bể Aerotank.

Tuy nhiên, không nên dùng một ngưỡng BOD/COD duy nhất để quyết định công nghệ. Cần xem xét thêm đặc tính nước thải, kết quả thử nghiệm khả năng phân hủy sinh học và công nghệ hiện hữu.

4. COD cao nhưng BOD thấp có xử lý bằng vi sinh được không?

Có thể, nhưng cần xác định phần COD có khả năng phân hủy sinh học.

Men vi sinh chủ yếu hỗ trợ quá trình phân hủy các chất mà quần thể vi sinh có thể sử dụng hoặc chuyển hóa.

Nếu phần lớn COD là các hợp chất khó phân hủy hoặc chất gây ức chế, việc tăng liều men vi sinh liên tục có thể không giải quyết được nguyên nhân gốc.

Do đó, trước khi bổ sung men vi sinh nên kiểm tra:

• COD đầu vào.

• BOD đầu vào.

• Tỷ lệ BOD/COD.

• pH.

• Độ mặn.

• DO.

• MLSS/MLVSS.

• Các hóa chất sử dụng trong sản xuất.

• Khả năng xuất hiện chất độc hoặc chất ức chế vi sinh.

5. Nước thải COD cao BOD thấp nên xử lý theo hướng nào?

Tùy đặc tính nước thải, có thể cân nhắc kết hợp nhiều công đoạn thay vì chỉ sử dụng một phương pháp.

Bước 1: Kiểm tra nguồn phát sinh COD

Đầu tiên cần xác định COD đến từ công đoạn nào.

Ví dụ:

• Công đoạn sản xuất.

• Nước vệ sinh thiết bị.

• Nước rửa nguyên liệu.

• Hóa chất vệ sinh.

• Nước thải sau công đoạn hóa lý.

Việc xác định nguồn phát sinh giúp tìm ra giải pháp ngay từ đầu nguồn.

Bước 2: Đánh giá khả năng phân hủy sinh học

Không nên chỉ nhìn COD.

Cần xem xét đồng thời BOD, COD và tỷ lệ BOD/COD.

Nếu tỷ lệ thấp, cần đánh giá thêm khả năng phân hủy sinh học trước khi tăng tải cho bể sinh học.

Bước 3: Tăng cường xử lý hóa lý khi cần thiết

Đối với một số nước thải chứa các chất khó phân hủy, có thể cần sử dụng các công đoạn tiền xử lý như:

• Keo tụ – tạo bông.

• Tuyển nổi DAF.

• Hấp phụ.

• Oxy hóa nâng cao.

• Các phương pháp xử lý phù hợp khác.

Mục tiêu là giảm tải chất khó xử lý trước khi nước thải đi vào công đoạn sinh học.

Bước 4: Tối ưu công đoạn sinh học

Sau khi giảm các thành phần khó xử lý, công đoạn sinh học có thể tập trung xử lý phần chất hữu cơ dễ phân hủy hơn.

Cần kiểm soát:

• DO.

• pH.

• MLSS.

• MLVSS.

• F/M.

• SRT.

• Tải lượng COD.

• Thời gian lưu nước.

6. Khi nào nên sử dụng men vi sinh xử lý COD?

Men vi sinh có thể được xem xét khi phần COD trong nước thải có khả năng phân hủy sinh học nhưng hệ thống đang gặp vấn đề về sinh khối hoặc hoạt tính vi sinh.

Một số trường hợp có thể cân nhắc bổ sung men:

• Hệ thống mới khởi động.

• Sinh khối chưa ổn định.

• Hệ thống bị sốc tải.

• Quần thể vi sinh suy giảm.

• COD đầu ra tăng do hoạt tính sinh học giảm.

• Hệ thống thay đổi tải lượng hoặc đặc tính nước thải.

Đối với các hệ thống xử lý COD bằng sinh học, chế phẩm như Microbe-Lift IND có thể được sử dụng như một giải pháp hỗ trợ bổ sung quần thể vi sinh phù hợp.

Tuy nhiên, hiệu quả thực tế phụ thuộc vào khả năng phân hủy sinh học của nước thải và điều kiện vận hành hệ thống.

7. Vì sao châm men vi sinh nhưng COD vẫn cao?

Đây là tình huống nhiều hệ thống gặp phải.

Một số nguyên nhân có thể gồm:

COD chủ yếu là chất khó phân hủy

Nếu phần lớn COD không có khả năng phân hủy sinh học, vi sinh không thể xử lý nhanh chỉ bằng cách tăng liều.

DO không phù hợp

Vi sinh hiếu khí cần oxy để hoạt động. Nếu DO không đáp ứng tải lượng, hiệu quả xử lý COD có thể giảm.

pH không phù hợp

pH quá thấp hoặc quá cao đều có thể ảnh hưởng đến hoạt động của hệ vi sinh.

Hệ thống bị sốc tải

COD tăng đột ngột có thể làm hệ vi sinh không thích nghi kịp.

Có chất ức chế

Hóa chất sản xuất, dung môi, kim loại hoặc các chất độc khác có thể làm suy giảm hoạt tính vi sinh.

Thời gian lưu không đủ

Nếu HRT quá thấp so với tải lượng thực tế, nước thải chưa có đủ thời gian để được xử lý.

8. Có nên tăng thời gian sục khí để giảm COD không?

Không phải lúc nào cũng hiệu quả.

Nếu COD chủ yếu là phần dễ phân hủy sinh học, tăng thời gian tiếp xúc trong điều kiện phù hợp có thể hỗ trợ tăng hiệu suất.

Nhưng nếu COD chủ yếu đến từ các hợp chất khó phân hủy, chỉ tăng thời gian sục khí có thể làm tăng chi phí điện mà hiệu quả giảm COD không đáng kể.

Vì vậy, trước khi tăng công suất máy thổi khí hoặc kéo dài thời gian sục khí, cần xác định nguyên nhân COD cao.

9. Cách xử lý COD khó phân hủy trong nước thải

Đối với nước thải có tỷ lệ BOD/COD thấp, một phương án thường được xem xét là kết hợp xử lý hóa lý và sinh học.

Sơ đồ tổng quát có thể là:

Nước thải → Điều hòa → Tiền xử lý → Hóa lý/Oxy hóa phù hợp → Sinh học → Lắng → Xử lý hoàn thiện

Tùy đặc tính nước thải, công nghệ có thể được điều chỉnh.

Mục tiêu của tiền xử lý là làm giảm các thành phần gây khó khăn cho công đoạn sinh học, từ đó tạo điều kiện để hệ vi sinh xử lý phần chất hữu cơ có khả năng phân hủy.

10. Những thông số cần kiểm tra khi COD cao nhưng BOD thấp

Khi gặp tình trạng này, nên lấy mẫu và theo dõi tối thiểu:

Nếu cần xác định chính xác hơn khả năng xử lý sinh học, có thể thực hiện thử nghiệm xử lý ở quy mô phòng thí nghiệm/pilot trước khi thay đổi lớn công nghệ.

11. Cách giảm COD hiệu quả khi BOD/COD thấp

Không có một công thức chung cho tất cả nước thải.

Một quy trình tiếp cận hợp lý là:

1. Phân tích nước thải

↓

2. Xác định nguồn phát sinh COD

↓

3. Kiểm tra BOD/COD

↓

4. Xác định phần COD khó phân hủy

↓

5. Kiểm tra chất ức chế vi sinh

↓

6. Tối ưu hóa lý/hóa lý nếu cần

↓

7. Tối ưu bể sinh học

↓

8. Bổ sung men vi sinh khi phù hợp

↓

9. Theo dõi COD đầu ra và điều chỉnh tải lượng

Cách tiếp cận này giúp tránh việc chỉ tăng liều men vi sinh nhưng không xử lý nguyên nhân khiến COD khó phân hủy.

Kết luận

Nước thải có COD cao nhưng BOD thấp thường cần được đánh giá kỹ về khả năng phân hủy sinh học. Tỷ lệ BOD/COD thấp có thể là dấu hiệu nước thải chứa nhiều thành phần khó phân hủy, chất ức chế hoặc các chất góp phần làm tăng COD nhưng không được vi sinh xử lý dễ dàng.

Giải pháp hiệu quả không nhất thiết là tăng liều men vi sinh. Doanh nghiệp nên bắt đầu bằng việc phân tích COD, BOD, BOD/COD, xác định nguồn phát sinh và kiểm tra các yếu tố ảnh hưởng đến hệ vi sinh.

Sau khi xác định phần COD có khả năng xử lý sinh học, việc tối ưu điều kiện bể sinh học và sử dụng men vi sinh xử lý COD phù hợp có thể giúp tăng hiệu quả xử lý và duy trì hệ thống ổn định hơn.

Nếu hệ thống của bạn đang gặp tình trạng COD đầu ra cao nhưng BOD thấp, nên đánh giá cả nước thải đầu vào và các thông số vận hành của bể sinh học trước khi quyết định tăng liều men vi sinh.

Xem thêm cách nhận biết hệ vi sinh thiếu dinh dưỡng tại đây https://visinhmicrobelift.com/cach-nhan-biet-he-vi-sinh-thieu-dinh-duong-trong-nuoc-thai