Tiểu luận Môn công nghệ sinh học ( tiếng anh kèm bản dịch)

Bài tiểu luận môn công nghệ sinh học môi trường. Chủ đề 1: Đặc tính của nước thải, chỉ tiêu và phương pháp đánh giá. GVHD: TS. Nguyễn Văn Duy. Sinh viên thực hiện: Nhóm 1 : 1) Nguyễn Thị Hà 2) Nho Thị Bách 3) Phan Thị Nghi Nội dung bài dịch: 2. Các chỉ tiêu và đặc tính của nước thải 2.1. Thể tích lượng chất thải và sự thay đổi hàng ngày Nước thải được phân loại thành một trong những nhóm điển hình sau: Nước thải sinh hoạt ( chỉ được tạo ra trong hộ gia đình). Nước thải đô thị ( hỗn hợp nước thải từ hộ gia đình với những nguồn nước thải từ các ngành thương mại và công nghiệp chưa được xử lý hoặc xử lý sơ bộ ). Nước thải công nghiệp và thương nghiệp ( đã xử lý sơ bộ hoặc chưa xử lý) Bảng 2.1 đưa ra một vài số liệu thiệt hại ( trung bình) cho nước CH liên bang Đức. Bảng 2.1 Tổng nước thải và nước thải đô thị (Cộng hòa Liên bang Đức, 60 triệu người, diện tích 248.534 km2; từ Popel 1997). Tổng nước thải 100% 15.4 · 109 m3 a -1 694 L (inh. d)-1 Nước thải đô thị Nước thải công nghiệp Nước thải nông nghiệp Hệ thống thoát nước mưa trong những kênh đào 32 47 1 20 5.0 7.2 0.2 3.0 230 320 7 137 Tổng nước thải đô thị 100% 5.0 · 109 m3 d-1 230 L (inh. d)-1 Nước thải sinh hoạt Nước mưa Nước thải công nghiệp và thương nghiệp 50 14 36 2.5 0.7 1.8 115 32 83 Nước thải đô thị bao gồm 50% nước thải từ hộ gia đình. Trong một vài thành phố có thể chỉ 25%, trong các đô thị khác gần 75%. Điều này có ý nghĩa quan trọng, liên quan đến các hợp chất bổ sung từ các nhà máy nào đó, có thể không phân hủy sinh học hoặc là chất độc. Nước thải công nghiệp và thương mại được xử lý cùng với nước thải hộ gia đình và nước mưa trong các thành phố với một hệ thống ống dẫn ( nước thải và nước mưa). Đặc biệt, những nhà máy với lượng nước tiêu thụ cao phải dùng để xử lý chất ô nhiềm trong xử lý nhà máy của chúng. Đây cũng là quy định của nhiều ngành thương mại và một số ngành nông nghiệp. Một con số ngày càng tăng trong những thành phố đang phát triển, nước thải sinh hoạt và nước mưa được tập hợp riêng. Mặc dù nước mưa thường bị ô nhiễm cao bởi một vài chất hữu cơ và vô cơ ( từ nước rửa xe hơi, tai nạn ô tô, dòng chảy cao…) nhưng hầu hết chưa được xử lý đã đổ ra các con sông và kênh rạch. Những thông tin thêm về lượng nước tiêu thụ trung bình ( = nước thải sản xuất) /mỗi người dân / ngày trong các thành phố khác nhau ở châu âu và bắc mỹ (Chow và cộng sự. 1979; Poppinghaus et al. 1994; Popel 1997). Nhưng chúng ta phải cẩn thận khi so sánh dữ liệu này, vì thỉnh thoảng chúng chỉ hợp lý cho một thành phố, cho nước thải hộ sinh hoạt hay nước thải đô thị, có nước mưa hoặc không. Vì vậy chúng ta không tranh luân về các dữ liệu này ở đây. Trong khoảng 24h, lưu lượng chảy của nước thải sinh hoạt và đô thị thường thay đổi 1 trong 3-4 yếu tố, nguyên nhân là do một sự thay đổi tương ứng với lưu lượng chảy trong xử lý máy móc, vì chúng thường không có các bể chứa.Biểu đồ 2.1 cho thấy một biểu đồ đặc trưng của lưu lượng chảy so với thời gian trong 24h (Schuchardt 2005). Giá trị nhỏ nhất trong suốt buổi tối, lớn nhất ở giữa ban ngày và buổi chiều tối cho nước thải sinh hoạt và xử lý máy móc ở thành phố. Trong những nhà máy lớn hơn như Berlin–Waßmannsdorf (~160000 m3 d -1), đặc tính của lưu lượng chảy theo thời gian bị ảnh hưởng bởi chiều dài của hệ thống kênh đào. Sự thay đổi lưu lượng chảy hàng ngày và hàng tuần được đưa ra thêm ở biểu đồ 2.2 (Schuchardt 2005). Đặc biệt, lưu lượng nước thải công nghiệp và thương mại được công bố là liên quan đến khối lượng của sản phẩm cụ thể (trong m3 d-1; Poppinghaus và cộng sự. 1994; Henze và cộng sự. 2002). Chúng ta sẽ không quan tâm đến số liệu ở đây, tuy nhiên mục 2.4 có sự điều chỉnh thích hợp để thảo luận. 2.2. Những chất gây ô nhiễm 2.2.1. Tổng quát Sự phân loại tất cả nước thải ( sinh hoạt, đô thị, thương mại hoặc công nghiệp) theo nhóm chất gây ô nhiễm: Chất hòa tan. Chất hữu cơ. Các chất phân hủy sinh học. Các chất không phân hủy sinh học. Chất vô cơ. Chất dinh dưỡng được sử dụng một phần hoặc toàn bộ bởi vi sinh vật Ion kim loại và kim loại nặng, thường chỉ được sử dụng bởi vi sinh vật như là nguyên tố vi lượng (thường là chất độc trong sự trung cao hơn) Chất keo Các giọt nhỏ không lắng (kết tủa) của dầu và dầu mỡ Các hạt rắn vô cơ và hữu cơ nhỏ Chất rắn lơ lửng. a) Các hạt hữu cơ Vi sinh vật ( vi khuẩn, vi rút, trứng côn trùng, động vật nguyên sinh) hầu hết không kết tủa. Các chất hữu cơ khác ( còn sót lại từ các hạt trái cây, rau, thịt …) hầu hết kết tủa. b) Các hạt vô cơ Cát, đất sét, khoáng sản Các hạt vừa là vô cơ, vừa là hữu cơ. 2.2.2. Chất hòa tan 2.2.2.1. Những chất hữu cơ hòa tan. Tổng tất cả các phân tử hữu cơ hoà tan khác nhau trong nước thải sinh hoạt có thể được đặc trưng thích hợp bởi công thức phân tử trung bình C18H19O9N (Popel 1997) với trọng lượng phân tử 393 g mol-1. Nồng độ có thể được đo bởi sự oxy hóa hóa học bằng cách sử dụng potassium dichcromate . Đối với sự oxy hóa hoàn toàn, phân tử oxy cần thiết và cacbon bị oxy hóa được đo như CO2 có thể được tính từ phản ứng : C18H 19O9N + 17.5 O2 + H+ => 18 CO2 + 8 H2O + NH4+ (2.1) Đối với nước thải với 1 mol m-3 C18H19O9N ( hoặc 393 g m-3), cần 17.5 · 32 = 560 g m-3 O2 và tạo ra 18 · 12 = 216 g m-3 CO2-C. Do vậy, lượng oxy đã tiêu thụ và CO2 tạo ra có thể được sử dụng như là đặc trưng nồng độ, dẫn đến: Sth = 560 g m-3 COD ( nhu cầu oxy hóa học). Hoặc Sth = 216 g m-3 DOC (carbon hữu cơ hòa tan) Cho Sth = 393 g m-3 cơ chất . Giá trị trên lý thuyết Sth = 560 g m-3 COD có thể chỉ được đo cho một tổng số oxy hóa theo bảng Eq. (2.1). Thông thường, một phần các sản phẩm chính bị oxy hóa không thể bị oxy hóa hoàn toàn bằng cách sử dụng test tiêu chuẩn. Nếu một test nhanh chóng được sử dụng, COD được đo trong trường hợp này thấp hơn trường hợp sử dụng test tiêu chuẩn (Mục 2.3.2). Đối với giá trị trên lý thuyết, giá trị tiêu chuẩn có thể theo như sau: Sst = 0.83 · Sth = 465 g m-3 COD chỉ đưa ra một giá trị test nhanh chóng: Srt = 0.70 · Sth = 392 g m-3 COD (Ramalko 1983) Oxy được sử dụng cho sự hình thành CO2 vi sinh vật và H2O cũng như cho vi khuẩn tăng trưởng trong suốt 5 ngày (Henze et al. 2002; Table 2.1) cho nước thải trong lý thuyết này là: S = 280 g m-3 BOD5 (biochemical oxygen demand over 5 days không có sự nitrat hóa). BOD5 luôn luôn thấp hơn COD, mặc dù vi khuẩn không chỉ sử dụng oxy cho việc tạo CO2 và H2O, mà còn cho sự tăng trưởng. Chúng ta có thể quy điều này cho một vài lý do: Chỉ một phần hữu cơ trong nước thải có thể được sử dụng bởi vi khuẩn như một nguồn cacbon và năng lượng. Một vài chất có thể chỉ được sử dụng một phần. Một vài sản phẩm của quá trình chuyển hóa được thải ra. Vi khuẩn chết và sản phẩm phân giải cấu trúc, mà có thể chỉ được sử dụng một phần bởi vi khuẩn sống. Sau 5 ngày, một vài chất phân hủy sinh học vẫn còn bỏ sót, do vậy thỉnh thoảng BOD10 hoặc BOD20 được sử dụng. COD và DOC của những chất hữu cơ tinh khiết có thể được tính giống như cách hiển thị ở trên, sự đưa ra lý thuyết COD Sth. Với lại,giá trị Sst và Srt đo được thấp hơn do những nguyên nhân được đề cập ở trên. Một số dữ liệu được công bố cho lượng hóa chất thường được sử dụng trong công nghiệp hóa chất (Busse 1975; Poppinghaus và cộng sự. 1994). Tầm quan trọng thiết thực hơn là những chất hữu cơ hòa tan từ các sản phẩm điển hình của nước chế biến. Hầu như, chúng chứa đựng hàng nghìn hợp chất điển hình như nước thải sinh hoạt đã được thảo luận ở trên. Dữ liệu ở bảng 2.2 đưa ra dựa trên nồng độ chất nền S được đo như COD và BOD5trong nước chế biến từ nhà máy chế biến thực phẩm. Thường phương pháp chuẩn được sử dụng để đo COD. Bảng 2.2. Nồng độ của một số loại nước thải từ nhà máy thực phẩm (Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik 1985). Sản phẩm S (mg L-1COD) S (mg L-1 BOD5) Đường 7500 5000 Tinh bột ngô 17608 11543 Tinh bột khoai tây 7416 6333 Tinh bột mì 12344-18270 Tinh bột gạo 2192 1475 Bơ thực vật 1000-2000 500-1000 Tinh chế thực vật 5000-8000 Trái cây 300-800 25-1380 Lò mổ 2579-6650 1900 Chế biến cá 1530-2567 Hầu hết trong các trường hợp, nồng độ của COD and BOD5 cao hơn đáng kể trong các nguồn ô nhiễm từ hộ gia đình và đô thị. Vì vậy quy trình xử lý kỵ khí nước thải thường được ưu tiên. Đây cũng là một thực tế cho các nguồn ô nhiễm từ công nghiệp bia (Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik 1985) Nước thải với tải trọng cao của những chất hữu cơ phải được xử lý riêng trong các ngành công nghiệp khác nhau như nhà máy hóa chất, tinh luyện dầu, sản xuất giấy và cellulose, công nghiệp dược (Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik 1985). Trái ngược với lưu lượng chảy, nồng độ chất hữu cơ gần như liên tục trong khoảng 24h (Fig. 2.3). Vì vậy, sự thay đổi tải trọng trong các nhà máy xử lý ở đô thị được xác định thích hợp bởi sự thay đổi trong lưu lượng nước .Ngược lại, sự thay đổi tải trọng từ các nhà máy có thể hoàn toàn khác nhau từ những thay đổi trong lưu lượng chảy. 2.2.2.2. Những chất vô cơ. Hầu hết các chất vô cơ quan trọng là các chất dinh dưỡng, kim loại và kim loại nặng. Chất dinh dưỡng Chú ý đặc biệt được đưa ra cho các hợp chất nito và photpho, mà tạo nên sự tăng trưởng của vi khuẩn lam và vi tảo trong các hồ, sông và biển (Dinh dưỡng tốt;xem Chương 10). Những hợp chất hòa tan chính và nồng độ của chúng trong nước thải được đưa ra trong bảng 2.3 Bảng 2.3. nội dụng cụ thể của các hợp chất nito hòa tan và photphot trong nước thải đô thị (trong mg L-1 ; Henze et al. 2002). Chất dinh dưỡng Nồng độ Cao Trung bình Thấp Nitơ SNH, NH3 + NH4 50 25 12 SND, organic N. 35 15 8 Phot pho SPO4, orthophosphate 8 4 2 Sorg.P, organic 5 3 1 SPP, inorganic 10 5 3 Giá trị NH3 + NH4 hòa tan cho công nghiệp và nông nghiệp được đưa ra ở bảng 2.4 (Dombrowski et al. 1989). Nồng độ này cao hơn đáng kể so với nước thải đô thị dẫn đến quy trình xử lý khó khăn hơn và giá cao hơn. Hầu hết nồng độ photpho được quan sát thường xuyên cao hơn ở các nguồn ô nhiếm của các nhà máy phân bón, lên đến SPO4 = 50 mg L-1 P. Bảng 2.4. Nội dung cụ thể của nito (NH3-N + NH4-N) trong nước thải từ công nghiệp và nông nghiệp (Dombrowski et al. 1989). Công nghiệp SNH (mg L-1) Nông nghiệp SNH (mg L-1) Lò than 800-1000 Lò mổ thịt 80 Khí than 5-1000 Các nông trại tập trung gia súc Nhà máy lọc dầu 23.8-752.0 Heo 2300 Phân bón 200-940 Gia súc 500-2300 Thủy tinh ( kính) 196 Phế liệu của thịt động vật 807 Gỗ và giấy 264 Các kim loại nặng. Một số kim loại nặng là nguyên tố quan trọng và cần thiết cho vi khuẩntăng trưởng, vì chúng là những hợp chất của một vài enzyme và protein khác. Tuy nhiên, nước thải đô thị và công nghiệp chứa nồng độ cao hơn. Vì vậy nồng độ của chúng phải được giới hạn bởi luật pháp, để chúng không được quá nhiều trong chuỗi thực phẩm của các loài động vật. Nồng độ khác nhau rất lớn trong cả 2 nguồn ô nhiễm ở đô thị và công nghiệp. Vì vậy, nó là vô nghĩa để công bố các giá trị khác của những khu vực ở đây. Chúng ta sẽ trở về với điểm này ở mục 2.4.2. 2.2.3. Chất keo Chất keo là các hạt nhỏ sự treo lơ lửng, hầu như trong nước. Những hạt này có thể là những hạt rắn nhỏ và giọt dầu nhỏ hoặc các chất lỏng khác không hòa tan được trong nước., những chất keo trong trường hợp thứ hai được gọi là nhũ tương. Hệ nhũ tương phổ biến trong thực tế là nhũ tương nước trong dầu ( chất béo) ( kem, bơ…). Chúng ta thường phải xử lý nhũ tương dầu trong nước hoặc những chất keo lỏng trong nước ( nước đục) như là những chất bẩn trong môi trường. Cả hai sẽ được mô tả ngắn trong mục này. 2.2.3.1. Nhũ tương dầu trong nước: Phần dầu được thêm vào nước bị ngưng tụ thành những giọt lớn, nổi lên bề mặt nước và hình thành một màng dầu. Một phần rất nhỏ các giọt dầu khác tạo thành từ một kết quả của năng lượng đầu vào (ví dụ từ một khuấy quay), không có khả năng nổi lên bề mặt vì sự cân bằng giữa các lực nổi rất thấp và khuếch tán xuống. Chúng được xem như là những phân tử lớn và chuyển động rất chậm. Nếu chúng va chạm với những giọt nhỏ khác, chúng kết hợp lại. Sau đó, đường kính của những giọt này tăng lên và làm cho nhũ tương không ổn định. Một nhũ tương ổn định được xuất hiện bởi sự hấp thụ các ion tại bề mặt. Những ion này có thể dễ dàng bị hòa tan như SO42-, HCO3-, Cl-, ..., hoặc chúng có thể kết hợp thêm với các hợp chất hóa học đặc biệt ( chất chuyển hóa thể sữa). Theo các kết quả thu được bằng các thí nghiệm với Dodecan( không tan trong nước) và các chất nhũ hóa Eumulgin ET 5 (Henkel AG). Trong một máy trộn roto-stator ở tốc độ 10000 min-1 và trong một thời gian khuấy là 60 giây, một nhũ tương ổn định được tạo ra với sự phân bố kích thước giọt được đưa ra ở biểu đồ 2.4. Đường kính của các giọt được đo và đếm bằng cách sử dụng kính hiển vi (Cuno 1996). Trong hệ nhũ tương này gần như tất cả các giọt có đường kính khoảng 0.5 μm và 3.5 μm, với một phần trăm tối đa là 25% tại 1.5 μm. Những phần trăm mô tả số lượng giọt ở kích thước này liên quan đến tổng số giọt. Bảng 2.5 đưa ra một số nguồn ô nhiễm thuộc các ngành công nghiệp với nồng độ dầu khác nhau. Chỉ một phần của nồng độ này được đề cập là nhũ tương thực sự. Trong đó một phần bị treo lơ lửng như những giọt lớn và phần khác có thể thoát ra như một màng dầu tại bề mặt. Bảng 2.5. dầu/nước vẩn đục và nhũ tương thuộc các ngành công nghiệp (Patterson 1985). Quá trình sản xuất nước thải Nồng độ dầu (mg L–1 COD) Máy luyện thép 7200 Máy luyện nhôm 5000- 50000 Đúc sắt 20-716 Thuộc công nghiệp thực phẩm 3820 Chế biến cá 520-13700 Sản xuất dầu thực vật 4000-6000 Nước rửa của ngành hàng không 500-12000 Công nghệp dệt 1605-12260 Rất khó để đo được nồng độ của nhũ tương dầu. Sau sự phân ly gần như tất cả của các hạt dầu treo lơ lửng bởi sự đóng cặn( tăng lên). Dầu trong hệ nhũ tương ổn định có thể bị oxy hóa và được đo như tổng số nhu cầu oxygen ( TOD) hoặc COD cho những thời gian oxy hóa dài hơn. Nhưng nếu như có một chất hữu cơ hòa tan khác, hệ nhũ tương phải bị phân ly trước trước khi sử dụng màng nano hoặc ultrafiltration hoặc phương pháp chiết ( tách chiết trực tiếp với ete dầu hỏa: DIN 38409; Walter 1993). 2.2.3.2. Chất keo rắn trong nước Những hạt rắn nhỏ ( khoáng, bùn, chất hữu cơ, vi sinh vật ) hình thành nên các chất rắn ổn định sau khi chúng đã hút được những ion. Phụ thuộc vào nồng độ, đường kính hạt chính và sự phân phối các hạt, độ đục có thể được quan sát và được đo bằng cách sử dụng một trong hai phương pháp: turbidimetry và nephelometry. Phương pháp sau được sử dụng rộng rãi. Một chùm tia sáng được chiếu trực tiếp vào mẫu nước và ánh sáng được phân tán bởi các hạt ( hiệu ứng Tyndall) và được chuyển đổi sang một galvanometric reading. Điều này được so sánh với một chất keo tiêu chuẩn như là chất keo polymer formazine (1.25 mg L-1 hydrazine sulfate and 12.5 mg L-1 hexamethylenetetramine) và được cài đặt như 1 FTU (formazine turbidity unit- đơn vị độ đục ). Chất keo tiêu chuẩn được sử dụng vì tính ổn định và khả năng tái sản xuất của nó (Bratby 1980). Ngoài ra các hạt keo rắn trong nước, nhóm chất rắn chiếm ưu thế thì hầu hết không kết tủa. Điều này có thể được loại bỏ bằng lọc màng xốp của tổng mẫu chất rắn (kích thước lỗ: Denmark, 1.6 μm; Germany, 0.45 μm; Henze et al. 2002). Hiện nay tổng số chất rắn được chia thêm thành một định nghĩa hệ keo rắn trong nước thường được gọi là “chất rắn hòa tan” và một phần của các chất rắn lơ lửng. Chất rắn lơ lửng Thật không may, hầu hết trong các trường hợp thực tế các chất keo không được tách ra từ các chất rắn lơ lửng.Việc sử dụng một hình nón Imhoff có thứ bậc, một phép thử sản lượng sa lắng của 2 phần: a) những chất rắn đóng cặn thấp và (b) những chất rắn không đóng cặn ở trên, phần nào chứa những hạt keo. Hầu hết chỉ có những chất rắn đóng cặn được đo là X (in mL L-1) bằng cách đọc tỷ lệ hạt thấp hơn trong kênh Imhoff. Nhiều dữ liệu chính xác thu được sau khi tách thành 2 phần. Khối lượng hữu cơ và khối lượng vô cơ có thể xác định sau khi lọc, sấy, cân, đốt ở 500 °C và cân lại lượng tro. Bảng 2.6 đưa ra một số loại dữ liệu cho nước thải sinh hoạt. Bảng 2.6 Chất rắn lơ lửng như các chất hữu cơ và khoáng (Popel 1997), Q = 115 L (inh. D)–1 (Bảng 2.1; selected and partly converted data). Chất rắn Đơn vị Chất rắn lắng cặn Chất rắn không lắng cặn Tổng Hữu cơ g MLVSS d -1 40 20 60 g L-1MLVSS 0.350 0.175 0.525 Khoáng g MLSS d-1 20 10 30 g L-1 MLSS 0.175 0.086 0.260 Trong nước thải đô thị và đặc biệt nước thải trong nguồn ô nhiễm từ công nghiệp, nồng độ của các chất rắn lơ lửng có thể thay đổi đáng kể từ dữ liệu trong bảng 2.6 . Để có nhiều thông tin cụ thể về các nguồn ô nhiễm từ công nghiệp khác nhau xem Poppinghaus và cộng sự.(1994). 2.3. Phương pháp đo tổng số các chất hữu cơ hòa tan. 2.3.1. Nhu cầu oxy sinh hoá Nhu cầu oxy sinh hóa ( BOD)n là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật trong bình kín thử nghiệm trong từng khoảng thời gian của 5 ngày (BOD)5, 10 ngày (BOD)10 hay 20 ngày(BOD)20, ở nhiệt độ 20oC, pH =7- 8 và sau khi bổ sung chất dinh dưỡng. Việc bổ sung vi khuẩn phải được nhiễm vào các mẫu có chứa lượng vi khuẩn quá ít.Trong trường hợp này, nước thải và các chất gây ô nhiễm nước có thể được thêm vào nước thải đô thi sau khi lắng cặn. Các chất BOD5 được bổ sung phải được kiểm tra số lượng (Fresenius và cộng sự 1988). Phụ thuộc vào nồng độ các chất phân huỷ sinh học mà nó có thể cần thiết phải pha loãng với nước có chứa các chất dinh dưỡng khác nhau. Bốn dung dịch dinh dưỡng đặc biệt sẽ được chuẩn bị, mà có thể được sử dụng đồng thời như nước pha loãng. Các dung dịch này sẽ được bão hòa với oxy. Hai phương pháp chiếm ưu thế khác nhau được sử dụng để đo lượng ôxy cần thiết.  Lượng oxy hòa tan đã tiêu thụ được xác định bằng cách đo sự khác biệt của oxy hòa tan, hoặc đo điện cực bằng cách sử dụng một điện cực hoặc áp lực kế (Ramalko 1983; FRESENIUS và cộng sự năm 1988.) Trường hợp thứ nhất, những bình thủy tinh được quy định từ 110-130 ml hoặc 250-300 ml (có nút chai), phải được pha loãng với nước tới vạch định mức. Trường hợp thứ hai, mẫu được cho vào một cái bình có một khoảng trống cho không khí, có nắp đóng kín ngăn không khí bên ngoài. Mẫu phải được khuấy hoặc lắc trong quá trình đo để tránh bất kỳ ảnh hưởng làm thay đổi khối lượng trên mức tiêu thụ O2.  CO2 được tạo ra không bị phân hủy hoặc chuyển đổi sang HCO3-, mà được hấp thụ bởi kali hydroxit. Theo thể tích của không khí trong bình đóng kín, một lượng oxy nhất định là có giá trị, vì vậy sự pha loãng dung dich ở nồng độ cao hơn là không cần thiết. Thông thường, các phép đo BOD được thực hiện sau khi loại bỏ các hạt rắn lắng cặn trong mẫu bằng quá trình lắng. Vì vậy, việc đo lường không chỉ bao gồm các chất hữu cơ hòa tan mà còn những chất keo hữu cơ và chất rắn không lắng cặn, một số chất bị thủy phân một phần và được các vi sinh vật hiếu khí sử dụng. Ngoài ra, vi khuẩn sử dụng oxy trong hô hấp nội sinh và một số bị chết và do đó tạo ra cơ chất mới sau khi ly giải tế bào.Tuy nhiên những nhược điểm quan trọng nhất của phương pháp là thời gian đo lường dài. BOD5 là một thông số kiểm soát không phù hợp cho những nơi cần thiết phải xử lý nhanh chóng. Một số thiết bị đo BOD nhanh chóng được phát triển để cải thiện thời gian xảy ra phản ứng. The ZAW-LAB và ZAW-FIX (GIMAT) là thiết bị phân tích bán liên tục cho việc xác định mức thời gian trì hoãn. mẫu A được bão hòa với oxy và trộn với một mẫu nuôi cấy phù hợp. Tỷ lệ oxy tiêu thụ được xác định từ sự giảm nồng độ oxy hòa tan theo thời gian và được sử dụng để tính BOD5. Điều khiển sinh học từ LAR (Laser and Analytical Research GmbH)hoạt động liên tục. Hai kỳ, bốn đợt được vận hành song song. Một được cung cấp không khí, bùn hoạt tính và mẫu, và chỉ thêm không khí và bùn hoạt tính. Sau chỉ một thời gian lưu trữ từ 1-4 h, cơ chất được tiêu thụ gần như hoàn toàn, dẫn đến một lượng oxy tiêu thụ tương ứng, mà được tính từ sự khác nhau giữa hai đợt . Thời gian đo ngắn dẫn đến nhiệt độ cao từ 30-35°C và nồng độ vi khuẩn cao hơn. 2.3.2. Nhu cầu oxy hóa học. Nhu cầu oxy hóa học( COD) được định nghĩa là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hoàn toàn của một hợp chất hóa