Tổng cacbon hữu cơ (TOC) là gì? Mối quan hệ giữa TOC và COD

Tổng cacbon hữu cơ (TOC - Total Organic Carbon) là chỉ số rất ít được biết đến khi đo chất lượng nước thải. Nhưng có nhiều ý kiến cho rằng, chỉ số TOC dễ dàng xác định và đo đạc hơn so với COD. Điều này có thực sự chính xác? Để tháo gỡ thắc mắc này, hãy cùng Biogency tìm hiểu chi tiết hơn về chỉ số TOC trong bài viết dưới đây nhé!

Tìm hiểu về tổng cacbon hữu cơ (TOC)

Ngày nay, do có vô số dạng chất hữu cơ gây khó khăn trong việc xác định mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải. Do đó các thông số dạng tổng hợp như TOC trở nên được quan tâm nhiều hơn để có thể mô tả chính xác tình trạng ô nhiễm hữu cơ trong nước thải.

Xuất hiện từ thế kỷ 19, chỉ số số BOD5 có thể được coi là “mẹ” của các thông số tổng hợp trong nước thải hiện nay. Sau đó, các thông số khác dựa trên nhu cầu oxy đã được xác định chẳng hạn như nhu cầu oxy hóa học (COD). Tại Hoa Kỳ, cả hai loại: nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt đều được yêu cầu tuân thủ ít nhất một trong hai thông số BOD5 và COD để ngăn ngừa yếu tố gây hại.

Tuy nhiên, cả hai thông số đều yêu cầu các phương pháp đo đạc trong phòng thí nghiệm nên tốn nhiều thời gian để xác định, không phù hợp để theo dõi chất lượng nước thải trong thời gian thực. Ngược lại, thông số TOC (cũng phản ánh sự ô nhiễm hữu cơ trong nước thải) nhưng lại ra kết quả nhanh chóng hơn hai thông số kia. Như tên gọi của nó, đây là thông số phát hiện tổng cacbon hữu cơ của mẫu nước thải.

Khi xác định TOC thì phần cacbon vô cơ (nghĩa là carbon dioxide và các ion hòa tan trong nước) phải được loại trừ khỏi mẫu trước khi đo đạc. (xem Hình Sau)

Nói chung, việc xác định TOC thường được thực hiện bằng quá trình oxy hóa bằng nhiệt độ để CO2 được hình thành, sau đó được đo bằng thiết bị NDIR. Các phép đo TOC cung cấp kết quả nhanh chóng và có độ chính xác tùy thuộc vào chức năng và chất lượng của loại máy đo phân tích.

Sự tương quan giữa chỉ số TOC và COD

Phương pháp oxy hoá Dicromat thường được sử dụng để xác định chỉ số COD và quá trình đo chỉ số COD bị ảnh hưởng rất nhiều bởi điều kiện môi trường. Phương pháp đo COD thường khó thực hiện để ra kết quả ngay tức khắc, cùng với độ an toàn cũng rất khó đáp ứng. Điều này dẫn đến xu hướng thay thế COD bằng TOC ngày càng tăng

Quan trắc COD được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước đang phát triển như Đức, Hoa Kỳ, Đan Mạch, Áo, Cộng hòa Séc, Slovakia, Hungary, Croatia, Bosnia và Herzegovina, Serbia, Bulgaria, Romania, Moldova và Ukraine. Các nước phát triển bao gồm Việt Nam đang giám sát nước mặt, nước thải, thiết kế và phân tích hoạt động tại các nhà máy.

Vào ngày 19-20 tháng 6 năm 2014, Hội thảo Quan trắc môi trường Lần thứ 5, Cơ sở nghiên cứu đã kiểm tra sự thay thế COD bằng tổng cacbon hữu cơ (TOC) để theo dõi hiệu suất tổng thể bằng cách so sánh các mối quan hệ trong các mẫu nước thải từ 11 nhà máy xử lý nước thải. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) cũng được đưa vào so sánh như một đối chứng. Kết quả là sự tuyến tính tương đương:

• COD = 49,2 + 3,00 * TOC
• BOD5 = 23,7 + 1,68 * TOC

Kết quả cho thấy mối quan hệ tuyến tính giữa TOC, COD và BOD5. Nghiên cứu kết luận: TOC có thể thay thế COD và BOD5 một cách đáng tin cậy

Sự bất lợi bởi tính tự động bộ kém của phương pháp COD chính là lý do chính để nó bị thay thế bằng chỉ số TOC. Tất nhiên cách sử dụng sự tương đồng giữa các phép đo như vậy cũng khó để xác định chính xác kết quả. Theo khảo sát hiện nay, phương pháp TOC không được ứng dụng nhiều tại các phòng thí nghiệm hay cơ sở phân tích môi trường. Mặt khác, máy đo TOC không có kết quả phân tích đến yếu tố cacbon vô cơ và kết quả phân tích có trong vòng vài phút với độ chính xác không được đảm bảo theo thời gian.

_____________________

Do ứng dụng không quá phổ biến, đòi hỏi thiết bị đo đạc phức tạp nên chỉ số tổng cacbon hữu cơ (TOC) ít được ứng dụng rộng rãi như COD. Mong rằng qua bài viết này, có thể giúp tháo gỡ được thắc mắc cá nhân và có thêm hiểu biết về chỉ số TOC. Ngoài ra, để được tư vấn thêm về các phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học, xin hãy liên hệ ngay với Biogency theo Hotline: 0909 538 514