1. Tổng quan

Nước thải không chỉ chứa các chất hòa tan mà còn có nhiều chất rắn ở các trạng thái khác nhau: chất rắn lơ lửng, hòa tan, keo tụ, có thể lắng hoặc bay hơi. Việc phân tích, định lượng và phân loại chất rắn có ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế, vận hành và đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải.

2. Phân loại chất rắn trong nước thải

Dựa vào kích thước, tính hòa tan và khả năng bay hơi, chất rắn được phân chia thành nhiều nhóm như sau:

Loại chất rắn Ký hiệu Mô tả
Tổng chất rắn TS Tổng tất cả các chất rắn còn lại sau khi mẫu nước được bay hơi và sấy khô ở 103–105°C.
Chất rắn không bay hơi TFS Còn lại sau khi nung ở 500 ± 50°C.
Chất rắn bay hơi TVS Phần bị đốt cháy khi nung mẫu (chủ yếu là chất hữu cơ).
Chất rắn lơ lửng tổng TSS Phần giữ lại trên giấy lọc (thường là giấy lọc sợi thủy tinh ~1.5 μm).
Chất rắn hoà tan tổng TDS Phần đi qua giấy lọc, sau đó bay hơi và sấy khô.
Chất rắn lắng - Chất rắn có thể lắng xuống đáy sau 1 giờ trong ống Imhoff (đơn vị: mL/L).
VSS & FSS VSS, FSS Chất rắn lơ lửng bay hơi (VSS) và không bay hơi (FSS).
VDS & FDS VDS, FDS Chất rắn hoà tan bay hơi và không bay hơi.

Ghi nhớ:

TS = TSS + TDS

TSS = VSS + FSS

TDS = VDS + FDS

3. Sơ đồ phân loại chất rắn

🔽 Phân loại bằng sơ đồ vật lý:

Bước 1: Dùng ống Imhoff để đo chất rắn lắng.

Bước 2: Dùng giấy lọc sợi thủy tinh để tách TSS và TDS.

Bước 3: Nung mẫu trong lò nung (muffle furnace) để xác định VSS, FSS, VDS, FDS.

4. Phân loại theo kích thước hạt

Hạt lơ lửng lớn: dễ lắng, dễ lọc

Hạt keo (colloidal particles): kích thước 0.001 – 1 μm → khó loại bỏ bằng lắng thông thường

Chất hòa tan thực sự: <0.001 μm

📌 Nước thải sinh hoạt thường chứa lượng lớn hạt keo, gây khó khăn cho xử lý sinh học và lắng.

5. Một số thiết bị và hình ảnh

📸 Bộ lọc chân không đo TSS:

📸 So sánh kích thước hạt bằng kính hiển vi:

6. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả TSS

TSS là một chỉ tiêu "gộp", vì kết quả phụ thuộc vào:

Kích thước lỗ lọc (0.45 μm, 1.2 μm…)

Tính chất hạt (hấp phụ, keo tụ)

Áp suất lọc và thời gian lọc

Do đó, TSS là chỉ số mang tính tương đối và cần tiêu chuẩn hóa thiết bị, quy trình.

7. Đo kích thước hạt – Particle Size Analysis

Có 2 nhóm chính:

Phương pháp Khoảng kích thước (μm)
Quan sát – đo trực tiếp 0.002 – 100+
- Kính hiển vi quang học 0.2 – 100+
- SEM, TEM 0.002 – 100+
- Image analysis 0.2 – 100+
Tách – phân tích 0.0001 – 100
- Ly tâm 0.08 – 100
- Siêu lọc – nano lọc 0.0001 – 1

8. Ý nghĩa trong xử lý nước thải

TSS: Chỉ tiêu xả thải phổ biến nhất. Cần kiểm soát tại đầu ra (ví dụ < 50 mg/L).

TVS/FVS: Đánh giá mức độ hữu cơ – phục vụ tính toán tải lượng BOD/COD.

TDS: Ảnh hưởng đến tính dẫn điện, ăn mòn, và hiệu suất xử lý RO, nano lọc.

Kích thước hạt: quyết định hiệu quả của lắng, lọc, và khả năng bị cuốn trôi.

9. Kết luận

Việc phân tích và hiểu rõ chất rắn trong nước thải giúp:

✅Thiết kế hệ thống xử lý hiệu quả hơn.

✅Chọn đúng công nghệ (lọc, lắng, tuyển nổi, RO…).

✅Đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt.