1. Khái niệm
1.1 TSS – Total Suspended Solids (Tổng chất rắn lơ lửng)
Định nghĩa: TSS là tổng khối lượng các chất rắn không hòa tan có trong mẫu nước, gồm cả thành phần hữu cơ (mảnh vụn hữu cơ, vi sinh vật) và vô cơ (hạt cát, sét, khoáng).
Đơn vị: mg/L hoặc g/m³.
Phạm vi đo: Có thể xác định TSS ở bất kỳ công đoạn nào trong quá trình xử lý nước thải.
Ý nghĩa:
Đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước.
Kiểm tra hiệu quả xử lý ở từng công đoạn (đầu vào, sau lắng, sau lọc).
Dữ liệu đầu vào để tính tải lượng chất rắn.
1.2 MLSS – Mixed Liquor Suspended Solids (Chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp bùn hoạt tính)
Định nghĩa: MLSS là nồng độ chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp bùn hoạt tính (mixed liquor) tại bể Aerotank.
Thành phần chính là vi sinh vật và các hạt hữu cơ/vô cơ hấp phụ.
Đơn vị: mg/L hoặc g/m³.
Phạm vi đo: Chỉ áp dụng cho bể Aerotank hoặc dòng bùn tuần hoàn.
Ý nghĩa:
Chỉ tiêu quan trọng để điều khiển quá trình bùn hoạt tính.
Ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian lưu bùn (SRT) và hiệu suất xử lý BOD, COD.
Giá trị MLSS điển hình: 2000 – 4000 mg/L đối với hệ truyền thống.
2. Sự khác nhau giữa TSS và MLSS
| Tiêu chí | TSS | MLSS |
|---|---|---|
| Phạm vi | Bất kỳ mẫu nước nào | Chỉ trong bể Aerotank hoặc dòng bùn tuần hoàn |
| Thành phần | Hữu cơ + vô cơ | Chủ yếu là vi sinh và chất rắn hấp phụ |
| Mục đích đo | Đánh giá chất lượng nước | Kiểm soát quá trình bùn hoạt tính |
| Vị trí lấy mẫu | Đầu vào, giữa quá trình, đầu ra | Bể Aerotank hoặc ống bùn tuần hoàn |
| Mối quan hệ | MLSS là một dạng TSS, nhưng TSS không phải lúc nào cũng là MLSS | MLSS luôn thuộc nhóm TSS |
3. Phương pháp xác định
3.1 Xác định TSS (Standard Methods 2540 D)
Nguyên tắc: Lọc mẫu qua giấy lọc sợi thủy tinh, sấy khô ở 103–105°C, cân trước và sau để xác định khối lượng chất rắn.
Công thức:
\[TSS \ (\mathrm{mg/L}) = \frac{(W_{2} - W_{1}) \times 10^{6}}{V}\]
Trong đó:
-
\(W_1\): khối lượng giấy lọc khô ban đầu (g)
-
\(W_2\): khối lượng giấy lọc + cặn sau sấy (g)
-
\({V}\): thể tích mẫu đã lọc (mL)
3.2 Xác định MLSS
-
Nguyên tắc: Giống TSS nhưng mẫu được lấy trực tiếp từ bể Aerotank hoặc dòng bùn tuần hoàn.
-
MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids): Đo phần bay hơi của MLSS khi nung ở 550°C để xác định lượng hữu cơ (vi sinh vật).
Công thức: MLVSS ≈ 0.7×MLSS (tỷ lệ điển hình)
4. Ứng dụng trong vận hành
-
TSS:
-
Theo dõi chất lượng nước thải trước và sau xử lý.
-
Đánh giá hiệu quả bể lắng, lọc, khử trùng.
-
-
MLSS:
-
Điều chỉnh tải trọng F/M (Food to Microorganism ratio).
-
Xác định thời gian lưu bùn (SRT).
-
Ngăn hiện tượng bùn trôi (washout) hoặc bùn già.
-
5. Giá trị khuyến nghị
| Hệ thống bùn hoạt tính | MLSS điển hình (mg/L) | Ghi chú |
|---|---|---|
| Hiếu khí truyền thống | 2000 – 4000 | SRT 3–15 ngày |
| Bùn hoạt tính kéo dài | 3000 – 6000 | SRT 15–30 ngày |
| MBR (màng lọc sinh học) | 8000 – 12000 | Do màng giữ được bùn |
TSS là chỉ số tổng quát cho mọi mẫu nước.
MLSS là TSS đo trong bể Aerotank, đóng vai trò điều khiển quá trình sinh học.
Việc đo định kỳ cả TSS và MLSS giúp vừa đảm bảo chất lượng nước đầu ra, vừa duy trì hệ vi sinh ổn định.