Xử lý nước thải
Chỉ số MLSS trong nước thải là gì? Công thức tính chỉ số MLSS?
Trong hệ thống xử lý nước thải, MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) là một trong những chỉ số quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất xử lý. Việc duy trì MLSS ở mức tối ưu không chỉ giúp nâng cao hiệu quả xử lý mà còn đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra. Bài viết này sẽ cung cấp những thông tin chi tiết về vai trò, cách xác định, và các biện pháp điều chỉnh MLSS trong nước thải.
MLSS trong Nước Thải là gì?
MLSS là một chỉ số thiết yếu trong xử lý nước thải, nhưng không phải nhà vận hành hệ thống nào cũng hiểu rõ về nó. MLSS, viết tắt của Mixed Liquor Suspended Solids, thể hiện lượng chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp bùn hoạt tính. Chỉ số này chủ yếu đo lường nồng độ vi sinh vật và các chất rắn không phân hủy sinh học, bao gồm cả chất hữu cơ và vô cơ, trong bể xử lý nước thải. Đơn vị đo của MLSS thường là mg/L hoặc g/L, tương đương với kg/m³.
Ngoài ra, một chỉ số khác cũng đáng chú ý là MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids), phản ánh lượng chất rắn dễ bay hơi, chủ yếu là thành phần hữu cơ trong MLSS. MLVSS bao gồm vi khuẩn và các chất hữu cơ phân hủy sinh học, có vai trò quan trọng trong quá trình xử lý và làm sạch nước thải.
Chỉ số MLSS có vai trò gì trong hệ thống xử lý nước thải?
Nồng độ MLSS quá cao hoặc quá thấp đều có thể gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải. Do đó, đơn vị vận hành cần xác định nồng độ MLSS phù hợp với đặc điểm của hệ thống. Đồng thời, việc nhận biết sớm các vấn đề phát sinh khi MLSS không đạt mức chuẩn là cần thiết để có biện pháp khắc phục kịp thời.
- Phân hủy chất hữu cơ: Vi sinh vật trong MLSS sử dụng các chất hữu cơ trong nước thải làm nguồn thức ăn và năng lượng, qua đó phân hủy chúng thành các chất đơn giản hơn như CO2 và nước.
- Tạo bông bùn: Các vi sinh vật trong MLSS kết hợp với nhau tạo thành các bông bùn. Bông bùn này có khả năng hấp phụ và kéo theo các chất rắn lơ lửng khác, giúp làm lắng các chất rắn này xuống đáy bể.
- Giúp quá trình lắng: Bông bùn có trọng lượng riêng lớn hơn nước nên sẽ lắng xuống đáy bể, tách khỏi nước thải.
Chỉ số MLSS trong nước thải thể hiện điều gì?
MLSS là một chỉ số thiết yếu trong quy trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính. Nó giúp đánh giá mức độ vi sinh vật hiện diện trong bùn, từ đó xác định khả năng xử lý các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải. Đặc biệt, MLSS phản ánh tỉ lệ F/M (thức ăn/sinh khối), một yếu tố quan trọng để tối ưu hóa quá trình tiêu thụ chất hữu cơ. Khi tỉ lệ F/M được duy trì ở mức phù hợp, vi sinh vật sẽ hấp thụ hiệu quả các chất ô nhiễm, giúp nước thải sau xử lý đạt chất lượng cao hơn. Nhờ vào chỉ số MLSS, ta có thể xác định lượng sinh khối cần thiết để đạt được hiệu suất xử lý tối ưu.
Nếu chỉ số MLSS trong nước thải quá cao
Khi chỉ số MLSS quá cao, lượng bùn hoạt tính sẽ vượt quá mức quy định, dẫn đến khả năng quá tải của hệ thống và hiện tượng tràn bùn qua các bể xử lý tiếp theo. Điều này đồng nghĩa với việc số lượng vi sinh vật (VSV) trong bể quá nhiều, làm giảm nồng độ oxy hòa tan, ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình nitrat hóa và giảm khả năng ổn định của bùn. Hơn nữa, việc sục khí sẽ phải được thực hiện ở mức cao hơn, dẫn đến lãng phí năng lượng và hình thành lớp bọt trên bề mặt bể.
Nếu chỉ số MLSS trong nước thải quá thấp
Khi chỉ số MLSS quá thấp, nghĩa là thiếu bùn hoạt tính, điều này sẽ làm giảm hiệu quả xử lý và không thể xử lý triệt để các chất hữu cơ trong nước. Thời gian lưu bùn cũng bị rút ngắn, không đủ để thực hiện quá trình nitrat hóa hiệu quả.
Để tránh các sự cố này, chỉ số MLSS lý tưởng nên duy trì trong khoảng 2500-3500 mg/L. Nếu MLSS dưới 2500 mg/L, cần giảm lượng bùn ra khỏi bể hiếu khí (giảm thời gian bơm bùn dư) và tăng tuần hoàn bùn từ bể lắng về bể hiếu khí. Ngược lại, nếu MLSS trên 3500 mg/L, cần tăng lượng bùn hoạt tính dư được rút ra khỏi bể hiếu khí (tăng thời gian bơm bùn dư) và giảm tuần hoàn bùn từ bể lắng về bể hiếu khí. Trong trường hợp sử dụng màng lọc sinh học MBR, có thể duy trì chỉ số MLSS trên 15000 mg/L.
Cách xác định và xử lý MLSS trong nước thải
Để đánh giá mức độ MLSS trong nước thải, nhà vận hành cần thực hiện quá trình đo lường cụ thể. Kết quả đo lường cho phép xác định chính xác giá trị MLSS và đưa ra các biện pháp xử lý thích hợp, nhằm tối ưu hóa hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải.
Quá trình xác định chỉ số MLSS trong nước thải thường sử dụng phương pháp khối lượng, theo các bước sau:
- Cân giấy lọc: Sau khi sấy xong, cân giấy lọc để ghi nhận khối lượng A (gram).
- Lọc mẫu nước thải: Lấy 50 ml mẫu nước thải và lọc qua giấy đã được sấy bằng bình hút chân không để thu được bùn.
- Sấy giấy lọc chứa bùn: Tiếp tục sấy giấy lọc chứa bùn ở nhiệt độ 105°C trong 1 giờ.
- Cân giấy lọc chứa bùn: Cân giấy lọc chứa bùn sau khi sấy để xác định khối lượng B (gram).
Công thức tính chỉ số MLSS
Trong đó:
- MLSS: tổng khối lượng bùn hoạt tính (mg/L).
- B: trọng lượng mẫu giấy có sinh khối (g).
- A: trọng lượng mẫu giấy không có sinh khối (g).
- V mẫu: thể tích mẫu (mL).
Phương pháp xác định MLSS ở trên được sử dụng trong phòng thí nghiệm. Trong thực tế để xác định MLSS nhanh hơn, tiện hơn người ta sẽ sử dụng máy đo.
Xem thêm: Chỉ số BOB là gì? Ý nghĩa chỉ số bod trong xử lý nước thải
Ý nghĩa của MLSS trong vận hành hệ thống xử lý nước thải
Việc kiểm soát và duy trì giá trị MLSS ở mức thích hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống xử lý nước thải. Nếu MLSS quá thấp, khả năng phân hủy chất hữu cơ của hệ thống sẽ giảm. Ngược lại, nếu MLSS quá cao, có thể xảy ra hiện tượng bùn nổi, ảnh hưởng đến quá trình lắng.
MLSS là một chỉ số quan trọng trong đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính. Việc hiểu rõ về MLSS và các yếu tố ảnh hưởng đến nó sẽ giúp các nhà vận hành hệ thống xử lý nước thải điều chỉnh các thông số vận hành sao cho phù hợp, đảm bảo hiệu quả xử lý cao nhất.
