Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD): nồng độ khối lượng của oxi hòa tan bị tiêu thụ bởi sự oxi hóa sinh học các chất hữu cơ và hoặc vô cơ trong nước trong những điều kiện xác định. (ISO 6107-2).
Trong tiêu chuẩn này, "sự oxi hóa sinh học" mang ý nghĩa "sự oxi hóa sinh hóa".
BOD được hiểu là nhu cầu oxi sinh hóa (BOD) là lượng oxi cần thiết cung cấp để vi khuẩn phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. BOD phản ánh được lượng các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học có trong mẫu nước, đơn vị tính là mg/l.
Tốc độ oxi hóa sinh học khác nhau phụ thuộc vào
- Đặc điểm của các chất hữu cơ và vô cơ trong môi trường - Loại vi sinh vật thích hợp
- Nhiệt độ của môi trường
Quá trình oxi hóa các chất hữu cơ trong nước được chia thành 2 giai đoạn
Giai đoạn 1: Chủ yếu là oxi hóa các hợp chất hydrocacbon, quá trình này kéo dài khoảng 20 ngày ở nhiệt độ 20oC
2 2 2 2 n m m m C H +⎛n+ ⎞O →nCO + H O ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 2
Giai đoạn 2: Oxi hóa các hợp chất nitơ, bắt đầu sau ngày thứ 10. Quá trình oxi hóa nitơ thường xảy ra sau 8 – 16 ngày
Vi khuẩn oxi hóa nitơ
- Vi khuẩn hình thành Nitrit (Nitrosomanas Sp.) 2NH3 + 3O2 2NO2- + 2H+ + 2H2O - Vi khuẩn hình thành Nitrat (Nitrobacter Sp.)
2NO2- + O2 2NO3-
Để xác định gần đúng như cầu oxi sinh hóa, cần phải đo sau 20 ngày vì thực tế tại thời điểm đó khoảng 98 – 99% lượng chất hữu cơ trong nước thải sẽ bị oxi hóa. Việc xác định theo phương pháp này cần quá nhiều thời gian để có được kết quả, đểđánh giá gần đúng giá trị BOD được xác định sau 5 ngày. Tại thời điểm này có khoảng 70 – 80% các chất hữu cơ bị oxi hóa.
Mặt khác có thể loại trừđược ảnh hưởng lượng oxi tiêu thụ cho quá trình oxi hóa nitrat. BOD được xác định sau 5 ngày được ký hiệu là BOD5. (BOD5: nhu cầu oxi cần thiết để oxi hóa chất hữu cơ trong 5 ngày. Sau 5 ngày khoảng 80% các chất hữu cơ bị oxi hóa và không có sự oxi hóa của các hợp chất nitơ).