Chỉ số pecmanganat là chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ dễ bị oxy hóa trong nước sinh hoạt. Thông qua phản ứng oxy hóa bằng kali pemanganat, chỉ tiêu này cho biết mức độ hiện diện của một phần chất hữu cơ có khả năng phản ứng nhanh, từ đó hỗ trợ theo dõi chất lượng nước và nguy cơ ô nhiễm ban đầu. Quý khách hàng vui lòng tham khảo bài viết dưới đây của ATS Water Technology để hiểu rõ hơn về pecmanganat.

1. Chỉ số pecmanganat là gì?

Chỉ số pecmanganat (Permanganate Index) là đại lượng biểu thị hàm lượng các chất hữu cơ và một phần các chất vô cơ dễ bị oxy hóa có trong nước. Chỉ số này được xác định bằng cách đun nóng mẫu nước với kali pemanganat (KMnO₄) trong môi trường axit ở nhiệt độ xác định, trong một khoảng thời gian xác định, thường là 10 phút.

Sau đó chuẩn độ lượng KMnO₄ dư. Lượng KMnO₄ bị tiêu thụ trong quá trình oxy hóa các chất trong mẫu nước được quy đổi tương đương sang lượng oxy, và biểu thị dưới đơn vị mg O₂/L. Đây là phương pháp chuẩn theo TCVN 6186:1996 (ISO 8467:1993).

Về bản chất, đây là phép đo gián tiếp phản ánh “tải lượng oxy hóa” của các chất hữu cơ dễ oxy hóa có trong nước.

Tiêu chuẩn chỉ số pecmanganat theo QCVN:

  • Theo QCVN 01-1:2024/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sạch sử dụng cho mục đích sinh hoạt, chỉ số pecmanganat trong nước không được vượt quá 2 mg O₂/L.
  • Trước đó, QCVN 01:2009/BYT cũng đã quy định cùng một mức giới hạn (không vượt quá 2 mg O₂/L), cho thấy đây là chỉ tiêu ổn định và có ý nghĩa lâu dài trong quản lý chất lượng nước sinh hoạt.

Mối quan hệ giữa chỉ số pecmanganat và COD:

  • Về nguyên lý, chỉ số pecmanganat và COD (Chemical Oxygen Demand) đều là các chỉ tiêu đánh giá nhu cầu oxy hóa học của nước. Tuy nhiên, hai chỉ số này không hoàn toàn tương đương do khác biệt về phương pháp phân tích.
  • Chỉ số pecmanganat sử dụng KMnO₄ làm chất oxy hóa, phù hợp cho nước sạch và nước cấp sinh hoạt. Trong khi đó, COD thường được xác định bằng K₂Cr₂O₇, có khả năng oxy hóa mạnh hơn và thường áp dụng cho nước thải có mức ô nhiễm cao. COD phản ánh tổng thể chất hữu cơ (cả dễ và khó oxy hóa). Một số hợp chất hữu cơ bền vững không bị oxy hóa hoàn toàn bởi KMnO₄, vì vậy chỉ số pecmanganat không được khuyến nghị sử dụng cho nước thải.
Chỉ số pecmanganat là gì?
Chỉ số pecmanganat đánh giá nhu cầu oxy hóa học của nước sạch, nước cấp sinh hoạt

2. Ý nghĩa của chỉ số pecmanganat trong nước

Chỉ số pecmanganat có giá trị quan trọng trong việc đánh giá mức độ ô nhiễm hữu dễ oxy hóa của nguồn nước. Khi chỉ số này tăng cao, điều đó cho thấy trong nước tồn tại nhiều chất hữu cơ dễ bị oxy hóa, thường có nguồn gốc từ chất thải sinh hoạt, phân hủy sinh học hoặc tạp chất tự nhiên.

Về mặt sức khỏe, các chất hữu cơ trong nước có thể phản ứng với clo trong quá trình khử trùng, tạo thành các hợp chất phụ có khả năng gây ung thư. Ngoài ra, một số hợp chất hữu cơ còn có thể chuyển hóa thành nitrit, gây hiện tượng methemoglobin, làm giảm khả năng vận chuyển oxy trong máu, đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ sơ sinh dưới 6 tháng tuổi.

Xét về cảm quan và kỹ thuật, nước có chỉ số pecmanganat cao thường xuất hiện màu vàng đến nâu nhạt, kèm theo mùi đất, mùi mốc hoặc mùi hữu cơ phân hủy, đồng thời có vị lạ hoặc hơi chát, gây cảm giác khó chịu khi sử dụng và không đáp ứng yêu cầu chất lượng nước sinh hoạt.

Đồng thời, đối với các hệ thống xử lý nước, đây cũng là môi trường thuận lợi cho rêu, tảo và vi sinh vật phát triển trong bể chứa và đường ống. Về lâu dài, các chất hữu cơ này dễ bám bẩn lên bề mặt màng lọc, làm giảm tuổi thọ của màng UF hoặc RO, tăng tần suất vệ sinh và chi phí vận hành hệ thống xử lý nước.

Ý nghĩa của chỉ số pecmanganat trong nước
Nước có pecmanganat cao thường có màu vàng nhạt, nâu nhạt, đồng thời có mùi và vị lạ

3. Cách xử lý nước có chỉ số pecmanganat cao

Tùy theo mức độ ô nhiễm và mục đích sử dụng nước, các giải pháp xử lý chỉ số pecmanganat cao thường được áp dụng như sau:

  • Hấp phụ bằng than hoạt tính: Sử dụng than hoạt tính dạng hạt hoặc dạng khối để hấp phụ các hợp chất hữu cơ tự nhiên (NOM), màu, mùi và vị lạ trong nước. Đây là phương pháp hiệu quả và phổ biến nhất để giảm chỉ số pecmanganat trong nước sinh hoạt.
  • Tiền oxy hóa: Áp dụng các quá trình oxy hóa sơ bộ như sục khí, ozone hoặc clo hóa nhẹ nhằm phân hủy một phần các chất hữu cơ dễ oxy hóa, giúp giảm tải cho các công đoạn lọc phía sau.
  • Lọc đa tầng vật liệu: Kết hợp cát thạch anh, sỏi lọc và vật liệu xúc tác (như MnO₂) để loại bỏ cặn lơ lửng, kim loại hòa tan và các thành phần hữu cơ đi kèm, góp phần làm giảm chỉ số pecmanganat.
  • Công nghệ lọc màng (UF/RO): Màng siêu lọc (UF) và đặc biệt là màng lọc thẩm thấu ngược (RO) giúp loại bỏ mạnh các hợp chất hữu cơ hòa tan, từ đó hạ đáng kể chỉ số pecmanganat trong nước, phù hợp cho nước uống trực tiếp.
  • Vệ sinh và bảo trì hệ thống: Thường xuyên rửa bể chứa, téc nước, đường ống và thay lõi lọc định kỳ để hạn chế sự tích tụ mảng bám hữu cơ và màng sinh học, tránh làm tăng chỉ số pecmanganat theo thời gian.
Cách xử lý nước có chỉ số pecmanganat cao
Công nghệ màng lọc giúp loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan, từ đó làm giảm chỉ số pecmanganat trong nước

4. Các câu hỏi thường gặp về chỉ số pecmanganat

Chỉ số pecmanganat và COD khác nhau như thế nào?

Hai chỉ số này khác nhau chủ yếu ở chất oxy hóa và phạm vi áp dụng. Chỉ số pecmanganat dùng KMnO₄, phản ánh chất hữu cơ dễ oxy hóa trong nước, phù hợp cho nước sạch và nước cấp sinh hoạt, trong khi COD dùng K₂Cr₂O₇, phản ánh tổng thể chất hữu cơ (cả dễ và khó oxy hóa) và thường áp dụng cho nước thải có mức ô nhiễm cao hơn.

Chỉ số pecmanganat trong nước cao do đâu?

Nguyên nhân thường gặp là do chất hữu cơ tự nhiên (lá cây, bùn đất phân hủy), nguồn nước bị nhiễm nước thải sinh hoạt, nông nghiệp hoặc công nghiệp, hoặc do bể chứa và hệ thống đường ống lâu ngày không vệ sinh, hình thành màng sinh học.

Nước có chỉ số pecmanganat cao có uống được không?

Không nên uống trực tiếp khi chỉ số này vượt chuẩn. Dù không xác định cụ thể loại chất hữu cơ, chỉ số pecmanganat cao là dấu hiệu cảnh báo nguy cơ tiềm ẩn về độc tố và vi sinh vật nếu sử dụng lâu dài.

Làm sao để xử lý nước có chỉ số pecmanganat cao?

Giải pháp hiệu quả là sử dụng màng RO nhằm loại bỏ triệt để các thành phần ô nhiễm, đảm bảo nước an toàn cho sinh hoạt và ăn uống.

Như vậy, chỉ số pecmanganat là thông số quan trọng trong đánh giá và quản lý chất lượng nước sinh hoạt. Khi pecmanganat trong nước vượt giới hạn cho phép, nước có nguy cơ suy giảm chất lượng và ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng. Vì vậy, việc xác định chỉ số pecmanganat và áp dụng giải pháp xử lý phù hợp là yêu cầu cần thiết trong hệ thống cấp nước. Quý khách hãy liên hệ ngay với ATS Water Technology để cập nhật thêm nhiều thông tin chi tiết nhất!

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS