COD trong nước thải là gì? Cách đo, xử lý và tiêu chuẩn mới nhất 2025

Chỉ số COD trong nước thải là một trong những thông số môi trường quan trọng, phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nguồn nước thải từ sinh hoạt hoặc công nghiệp. COD cao không chỉ làm suy giảm chất lượng nước mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe cộng đồng. Bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ COD trong nước thải là gì, các phương pháp đo lường xử lý hiệu quả và tiêu chuẩn COD theo quy định hiện hành.

COD trong nước thải là gì?

COD (Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học) là một chỉ tiêu quan trọng trong phân tích chất lượng nước thải. COD thể hiện lượng oxy cần thiết để oxy hóa toàn bộ các hợp chất hữu cơ có trong nước thải bằng tác nhân hóa học. Nói một cách đơn giản, COD cho biết nước thải chứa bao nhiêu chất ô nhiễm hữu cơ có thể bị phân hủy bởi hóa chất.

Chỉ số COD càng cao, tức là nước thải càng ô nhiễm, chứa nhiều chất hữu cơ dễ gây hại cho môi trường nước nếu không được xử lý đúng cách.

COD cao ảnh hưởng đến hệ sinh thái như thế nào?

COD cao trong nước thải là một chỉ dấu rõ ràng cho thấy sự hiện diện của lượng lớn chất hữu cơ gây ô nhiễm. Nếu không được kiểm soát, chỉ số này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn gây tổn hại nghiêm trọng đến hệ sinh thái thủy sinh và đời sống con người.

Suy giảm oxy hòa tan dọa trực tiếp đến sinh vật dưới nước

Khi các hợp chất hữu cơ trong nước thải bị phân hủy bằng phản ứng oxy hóa, chúng tiêu tốn lượng lớn oxy hòa tan trong nước. Điều này dẫn đến hiện tượng thiếu oxy cục bộ, khiến các loài sinh vật như cá, tôm và các loài động vật đáy không thể tồn tại. Sự mất cân bằng oxy kéo dài còn gây ra sự sụp đổ của hệ sinh thái thủy sinh, làm gián đoạn chuỗi thức ăn và giảm đa dạng sinh học.

Ô nhiễm lan rộng đến nước ngầm và nguồn nước mặt

Nước thải có COD vượt ngưỡng nếu không qua xử lý hiệu quả sẽ thấm vào đất, ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt quan trọng ở nhiều khu vực. Ngoài ra, khi theo dòng chảy ra sông suối, hồ ao, lượng chất hữu cơ chưa phân hủy sẽ làm giảm chất lượng nước mặt, ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và các hoạt động dân sinh.

Gây hệ lụy pháp lý và tổn thất cho doanh nghiệp

Theo các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải, chỉ số COD phải được kiểm soát ở mức cho phép trước khi xả thải ra môi trường. Nếu vượt ngưỡng, doanh nghiệp có thể bị xử phạt hành chính, buộc khắc phục hậu quả hoặc ngưng hoạt động. Trường hợp gây hậu quả nghiêm trọng, cá nhân và tổ chức liên quan có thể bị truy cứu trách nhiệm hình sự. Ngoài thiệt hại kinh tế, vi phạm này còn ảnh hưởng đến uy tín và khả năng duy trì hoạt động dài hạn của đơn vị.

Các phương pháp đo COD

Đo lường COD là một bước không thể thiếu trong quá trình đánh giá mức độ ô nhiễm và hiệu quả xử lý nước thải. Tùy theo mục đích phân tích, yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thực tế, người ta có thể lựa chọn các phương pháp đo COD khác nhau. Mỗi phương pháp mang lại những ưu điểm và hạn chế riêng, góp phần đa dạng hóa công cụ giám sát môi trường.

Phương pháp chuẩn độ (Titration)

Phương pháp chuẩn độ là một trong những kỹ thuật phân tích COD truyền thống, được sử dụng phổ biến trong các phòng thí nghiệm môi trường. Quá trình thực hiện dựa trên phản ứng oxy hóa giữa chất hữu cơ trong mẫu nước thải và một chất oxy hóa mạnh, thường là kali dicromat (K₂Cr₂O₇) trong môi trường axit.

Sau phản ứng, lượng kali dicromat còn dư sẽ được xác định thông qua quá trình chuẩn độ bằng một dung dịch sắt (II), như FeSO₄. Từ lượng chất oxy hóa đã phản ứng, người phân tích có thể tính toán chính xác giá trị COD của mẫu.

Ưu điểm:

• Độ chính xác cao
• Phù hợp cho các mẫu nước có nồng độ COD từ trung bình đến cao

Hạn chế:

• Thời gian phân tích dài (thường từ 2–3 giờ)
• Yêu cầu kỹ thuật và thiết bị thí nghiệm chuyên dụng
• Cần xử lý đúng kỹ thuật do dùng hóa chất mạnh.

Phương pháp quang phổ (Spectrophotometer)

Phương pháp quang phổ đo COD dựa trên nguyên lý hấp thụ ánh sáng. Mẫu nước thải được xử lý với hóa chất tạo phản ứng màu, sau đó đưa vào máy quang phổ để đo độ hấp thụ tại bước sóng nhất định. Cường độ hấp thụ ánh sáng tỷ lệ thuận với nồng độ chất hữu cơ trong mẫu, từ đó suy ra giá trị COD.

Ưu điểm:

• Phân tích nhanh, thường chỉ mất 15–30 phút
• Đơn giản, dễ thực hiện
• Áp dụng linh hoạt cho các loại mẫu nước.

Hạn chế:

• Độ chính xác phụ thuộc vào thiết bị và chất lượng hiệu chuẩn
• Có thể bị ảnh hưởng bởi các tạp chất gây nhiễu trong mẫu

Phương pháp đo nhanh

Ngoài các phương pháp truyền thống, hiện nay nhiều thiết bị và bộ kit đo nhanh COD đã được thương mại hóa. Các thiết bị này hoạt động dựa trên các phản ứng hóa học tạo màu hoặc công nghệ cảm biến điện hóa, cho phép người dùng xác định COD tại hiện trường mà không cần đến phòng thí nghiệm.

Ưu điểm:

• Gọn nhẹ, thao tác đơn giản ngoài hiện trường.
• Đưa ra kết quả chỉ sau ít phút thao tác.
• Không yêu cầu chuyên môn cao

Hạn chế:

• Độ chính xác thấp hơn so với phương pháp chuẩn độ hoặc quang phổ
• Phạm vi đo thường giới hạn, không thích hợp cho mẫu có nồng độ quá cao hoặc quá thấp

Tìm hiểu thêm: Màng lọc MBR – Công nghệ xử lý nước thải hiệu quả

Các phương pháp xử lý COD trong nước thải hiệu quả

COD trong nước thải có thể được xử lý bằng nhiều phương pháp khác nhau tùy theo đặc tính nguồn thải, mức độ ô nhiễm và mục tiêu xử lý.

Dưới đây là các phương pháp xử lý COD phổ biến hiện nay:

Hóa chất oxy hóa

Phương pháp sử dụng các chất oxy hóa mạnh như clo, ozon hoặc hydrogen peroxide để phân hủy các chất hữu cơ thành CO₂, nước và các hợp chất vô cơ ít độc hại hơn. Ưu điểm là hiệu quả nhanh, đặc biệt với các hợp chất khó phân hủy sinh học. Tuy nhiên, chi phí hóa chất cao và cần kiểm soát an toàn khi vận hành.

Keo tụ – tạo bông

Áp dụng các chất keo tụ như phèn nhôm, PAC để liên kết các chất hữu cơ và hạt lơ lửng thành bông cặn dễ tách. Phương pháp này đơn giản, dễ triển khai và hiệu quả với nước thải có COD trung bình. Sau phản ứng, bông cặn được loại bỏ bằng lắng hoặc lọc. Nhược điểm là tạo ra lượng bùn thải cần xử lý.

Phản ứng Fenton

Dựa trên sự kết hợp giữa ion Fe²⁺ và hydrogen peroxide để tạo ra gốc hydroxyl có tính oxy hóa mạnh, giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ khó xử lý. Phương pháp này thường dùng trong xử lý nước thải công nghiệp chứa chất hữu cơ bền vững. Cần kiểm soát pH và liều lượng hóa chất để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Hấp phụ bằng than hoạt tính

Than hoạt tính có khả năng hấp phụ tốt các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải nhờ cấu trúc xốp và diện tích bề mặt lớn. Phương pháp này thường được sử dụng ở công đoạn xử lý cuối để đảm bảo nước đầu ra đạt chuẩn. Hiệu quả phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc và khả năng tái sinh than.

Phương pháp sinh học

Sử dụng vi sinh vật hiếu khí hoặc kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Đây là phương pháp tiết kiệm, thân thiện với môi trường và được áp dụng phổ biến trong xử lý nước thải sinh hoạt, chế biến thực phẩm. Các hệ thống thường dùng gồm hồ sinh học, bể hiếu khí, bể kỵ khí, Aerotank và bùn hoạt tính. Hiệu quả phụ thuộc vào điều kiện môi trường và tải lượng hữu cơ.

Xem ngay: Hướng dẫn tự làm bể lọc nước 3 ngăn đơn giản

Giá trị COD trong nước thải bao nhiêu là đạt chuẩn?

Theo Tiểu mục 2.2, Mục 2 của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 40:2011/BTNMT, giá trị COD trong nước thải công nghiệp được quy định theo hai ngưỡng giới hạn khác nhau, tương ứng với đặc điểm của nguồn tiếp nhận:

Cột A: Áp dụng cho nước thải xả vào nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Với yêu cầu bảo vệ nghiêm ngặt hơn, giới hạn COD tại cột A không vượt quá 75 mg/l.

Cột B: Áp dụng cho nước thải xả vào nguồn nước không sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Trong trường hợp này, quy chuẩn cho phép giá trị COD tối đa là 150 mg/l.

Việc tuân thủ giới hạn COD theo QCVN 40:2011/BTNMT là yêu cầu bắt buộc đối với các đơn vị kinh doanh có hoạt động xả thải ra môi trường. Vượt ngưỡng quy định có thể dẫn đến vi phạm pháp luật về môi trường và bị xử lý hành chính hoặc hình sự tùy mức độ vi phạm.

Xem thêm: Bể anoxic là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng trong xử lý nước thải

Kết luận

COD là chỉ tiêu quan trọng phản ánh lượng chất hữu cơ ô nhiễm trong nước thải. Chỉ số này nếu không được kiểm soát sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước, hệ sinh thái và cả hoạt động của doanh nghiệp. Việc hiểu đúng về COD, phương pháp đo lường, cách xử lý và giá trị đạt chuẩn sẽ giúp chủ động trong vận hành hệ thống xử lý nước thải và tuân thủ quy định pháp luật.

Môi Trường Hồng Thái cung cấp giải pháp xử lý COD và nước thải toàn diện, phù hợp với từng loại hình sản xuất. Liên hệ để được tư vấn ngay!