Chỉ số TSS là gì? Hướng dẫn đo và cách xử lý TSS trong nước thải

Chỉ số TSS là viết tắt của cụm từ tiếng Anh “Total Suspended Solids”, có nghĩa là tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải. Đây là những hạt rắn có kích thước lớn hơn 2 micron và không hòa tan trong nước. TSS bao gồm các chất rắn hữu cơ và vô cơ như đất sét, phù sa, vi sinh vật, tảo, sợi thực vật, dầu mỡ, chất thải sinh hoạt,…

TSS Là gì? Định nghĩa và các thành phần

Chỉ số TSS hay còn gọi là tổng số chất rắn lơ lửng là một chỉ số quan trọng trong đánh giá chất lượng nước thải. TSS bao gồm tất cả các hạt rắn không hòa tan trong nước và có thể được lọc ra từ nước thông qua việc sử dụng giấy lọc tiêu chuẩn. Các thành phần của TSS thường bao gồm:

• Chất hữu cơ: Như các phần tử của thực vật, động vật, vi sinh vật, và các chất thải hữu cơ khác.
• Chất vô cơ: Bao gồm các hạt khoáng như cát, sét, và các hạt kim loại.
• Vi sinh vật: Các loại vi khuẩn, virus, protozoa, và tảo.
• Hạt bùn: Các hạt rắn được tạo ra trong quá trình xử lý nước thải.
• Các hạt khác: Như sợi thực vật, phù sa, và các hạt không hòa tan khác.

Chỉ số TSS cao trong nước thải có thể gây ra nhiều vấn đề, bao gồm làm giảm chất lượng nước, gây hại cho môi trường thủy sinh, và ảnh hưởng đến quá trình tái sử dụng nước. Do đó, việc đo lường và kiểm soát TSS là một phần quan trọng trong quản lý và xử lý nước thải hiệu quả.

Ảnh hưởng của chất rắn lơ lửng TSS đến môi trường

Chất rắn lơ lửng TSS có nhiều ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là môi trường nước. Dưới đây là một số ảnh hưởng chính của TSS:

• Làm giảm độ trong của nước: TSS cao làm giảm độ trong của nước, ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của thực vật thủy sinh và sự sống của các sinh vật dưới nước.
• Biến đổi địa hình: Lắng đọng TSS có thể thay đổi địa hình tại nơi xả thải, đặc biệt nếu tiếp nhận nồng độ TSS cao trong thời gian dài.
• Ảnh hưởng đến sinh vật thủy sinh: TSS cao có thể ngăn chặn quá trình phát triển của các loại sinh vật có lợi và các loại trứng của sinh vật, làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, từ đó ảnh hưởng đến sự sống của động vật thủy sinh.
• Tăng nhiệt độ nước mặt: Lượng TSS cao khiến nhiệt độ nước bề mặt tăng, làm giảm oxy hòa tan và sức đề kháng của cá, cũng như hạn chế tầm nhìn và sự tăng trưởng của cá.
• Chứa chất hữu cơ: TSS thường chứa chất hữu cơ, dễ bị phân hủy sinh học bởi vi khuẩn, làm giảm DO (oxy hòa tan) và tạo ra các chất khí như H2S, CO2, CH4, làm suy giảm chất lượng nguồn nước.
• Mang chất độc hại: Các chất rắn trong nước, đặc biệt là các kim loại nặng trong TSS, có thể gây hại và gây độc cho các sinh vật dưới nước.

Những ảnh hưởng này cho thấy tầm quan trọng của việc kiểm soát và xử lý TSS trong nước thải để bảo vệ môi trường nước và đảm bảo sự cân bằng sinh thái.

Cách đo lường TSS trong nước thải chính xác

Đo lường chỉ số TSS trong nước thải là một quy trình quan trọng để đánh giá chất lượng nước và hiệu suất của hệ thống xử lý nước thải. Dưới đây là một số phương pháp chính để đo lường TSS một cách chính xác:

Đo trong phòng thí nghiệm

Để kiểm tra hàm lượng chất rắn lơ lửng TSS trong nước thải, cần thực hiện các bước sau:

Bước 1: Chuẩn bị các dụng cụ và thiết bị cần thiết:

Một cốc chế tạo từ vật liệu chịu nhiệt như sứ, platin, hoặc thủy tinh có hàm lượng silic cao.

• Một tủ nung với nhiệt độ được điều chỉnh tại khoảng 550 ± 50 độ C.
• Bếp nung cách thủy để chuẩn bị mẫu nước thải.
• Bình hút ẩm đi kèm chất hút ẩm có chỉ thị màu, có khả năng điều chỉnh để phù hợp với các mức độ độ ẩm khác nhau.
• Tủ sấy với nhiệt độ duy trì ở khoảng 103 – 105 độ C.
• Một cân phân tích có độ chính xác đến 0,1mg để cân nặng chính xác của mẫu.
• Bộ lọc chân không để loại bỏ chất rắn từ mẫu nước thải.
• Giấy lọc thủy tinh để thu thập chất rắn từ mẫu nước thải.

Bước 2: Thực Hiện Phân Tích Hàm Lượng TSS Trong Nước

Trong quá trình xử lý nước thải, việc đo lường hàm lượng Total Suspended Solids (TSS) là một phần quan trọng để đánh giá chất lượng nước và hiệu suất của hệ thống xử lý. Dưới đây là các bước chi tiết để thực hiện phân tích hàm lượng TSS theo phương pháp cân nặng khô:

Xác định Chất Rắn Tổng Cộng và Chất Rắn Bay Hơi:

• Lấy mẫu nước thải với khối lượng nằm trong khoảng từ 2,5 đến 200 mg.
• Đặt mẫu trong cốc thí nghiệm và làm khô trong tủ sấy ở nhiệt độ 103 – 105 độ C trong 60 phút.
• Sau khi làm khô, làm nguội mẫu trong bình hút ẩm để đạt nhiệt độ cân bằng trong 60 phút.
• Cân khối lượng cốc để xác định thông số a (g), đây là khối lượng của chất rắn tổng cộng.

Xác Định Chất Rắn Bay Hơi:

• Tiếp tục thực hiện quy trình như trên với phần còn lại của mẫu sau khi làm khô ở nhiệt độ 500 – 600 độ C.
• Sau khi làm nguội, cân khối lượng cốc để xác định thông số c (g), đây là khối lượng của chất rắn bay hơi.

Xác Định Tổng Chất Rắn Lơ Lửng TSS:

• Chuẩn bị giấy lọc thủy tinh và làm khô giấy lọc đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 103 – 105 độ C trong 60 phút.
• Làm nguội giấy lọc trong bình hút ẩm để xác định khối lượng d (g).
• Mẫu nước thải được trộn đều qua giấy lọc đã chuẩn bị.
• Làm khô giấy lọc trong tủ sấy ở nhiệt độ 103 – 105 độ C cho đến khối lượng không đổi.
• Làm nguội giấy lọc trong bình hút ẩm.
• Cân khối lượng giấy lọc để xác định khối lượng d (g).

Dựa trên các khối lượng thu được từ các bước trên, bạn có thể tính hàm lượng chất rắn lơ lửng TSS trong nước thải bằng các công thức sau:

• Chất Rắn Tổng Cộng TS (mg/L) = [(b-a)×1000]/V (ml)
• Chất Rắn Bay Hơi TDS (mg/L) = [(c-b)×1000]/V (ml)
• Chất Rắn Lơ Lửng TSS (mg/L) = [(d-c)×1000]/V (ml)

Việc thực hiện đúng quy trình và sử dụng thiết bị chính xác là rất quan trọng để đảm bảo kết quả đo lường chính xác và đáng tin cậy.

Đo TSS ngoài hệ thống xử lý

Đo lượng Total Suspended Solids (TSS) ngoài hệ thống xử lý nước thải có thể được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị cầm tay đo hàm lượng TSS. Các loại thiết bị này có sẵn trên thị trường với mức giá phổ thông từ 5-30 triệu đồng, tùy thuộc vào nguồn gốc và độ chính xác theo yêu cầu.

Việc sử dụng máy đo hàm lượng TSS cầm tay tại hiện trường hệ thống xử lý nước thải mang lại nhiều lợi ích:

• Kết quả tức thì: Thiết bị này cho phép người sử dụng nhận được kết quả ngay lập tức, giúp đưa ra các đánh giá nhanh chóng về tình trạng của hệ thống xử lý nước thải. Điều này hỗ trợ trong việc điều chỉnh và quản lý hiệu quả hệ thống.
• Tiện lợi và linh hoạt: Máy đo cầm tay dễ dàng di chuyển và sử dụng ở nhiều vị trí khác nhau trong hệ thống xử lý nước thải, giúp kiểm tra từng phần tử một một cách thuận tiện.

Tuy nhiên, máy đo TSS cầm tay cũng có hạn chế là độ chính xác không cao như kiểm tra TSS trong phòng thí nghiệm. Điều này có thể dẫn đến kết quả đo không đủ chính xác để đưa ra quyết định trong một số trường hợp quan trọng.

Tùy thuộc vào mục tiêu và yêu cầu cụ thể của quá trình xử lý, việc lựa chọn giữa máy đo cầm tay và kiểm tra trong phòng thí nghiệm sẽ phụ thuộc vào tình hình cụ thể của từng hệ thống và nguồn kinh phí có sẵn.

Các phương pháp xử lý tss trong nước thải

Có nhiều cách xử lý nước thải có chỉ số TSS cao, tùy thuộc vào thành phần và nồng độ TSS tồn tại trong nước mà có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp. Dưới đây là một số phương pháp xử lý tổng chất rắn lơ lửng TSS.

Xử lý TSS bằng quá trình lắng

Xử lý TSS bằng quá trình lắng là một trong những phương pháp cơ bản và phổ biến nhất để loại bỏ Total Suspended Solids (TSS) trong nước thải. Trong quá trình này, các hạt chất rắn lơ lửng sẽ tiến hành lắng xuống dưới tác động của trọng lực, trong khi nước được loại bỏ ở phần trên.

Tuy nhiên, do tỷ lệ nồng độ và xác suất va chạm giữa các hạt rất thấp, khả năng kết tụ tự nhiên là không lớn. Trong bể lắng, diện tích mặt bể là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của việc loại bỏ TSS.

Bể lắng thường được chia thành các khu vực sau:

• Khu vực nhập liệu: Nơi nước thải được đưa vào bể lắng và di chuyển theo một hướng cụ thể.
• Khu vực lắng: Đây là nơi mà các hạt chất rắn lơ lửng bắt đầu lắng xuống dưới tác động của trọng lực.
• Vùng nén bùn: Nơi mà các hạt chất rắn đã lắng tụ tập lại thành bùn.
• Khu vực thoát nước: Nước đã được loại bỏ cặn sẽ chảy ra khỏi bể lắng.

Quá trình lắng là một phần quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải và đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu TSS để đảm bảo chất lượng nước thải được xả ra đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường.

Dùng hoá chất keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ và tạo bông đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý Total Suspended Solids (TSS) trong nước thải ngày nay. Hai quá trình này thường được kết hợp để loại bỏ hiệu quả các TSS vô cơ, đặc biệt là trong bể lắng.

Có một số loại chất rắn lơ lửng trong nước thải không thể tự lắng xuống theo cách tự nhiên. Điều này dẫn đến tình trạng nước thải đầu ra vẫn chứa đựng các cặn lơ lửng, không đáp ứng được tiêu chí chất lượng.

Để giải quyết vấn đề này, hoá chất keo tụ được thêm vào nước thải để tăng khả năng lắng, tách cặn ra khỏi nước. Các hoá chất này hoạt động như chất kết dính, làm cho các hạt cặn lơ lửng kết hợp với nhau. Điều này làm tăng trọng lượng của các hạt, giúp chúng lắng xuống dễ dàng hơn.

Các loại hoá chất cơ bản thường được sử dụng trong quá trình keo tụ và tạo bông là các phèn, polymer và PAC.

Khi các hạt keo tụ kết hợp với nhau, chúng tạo thành các bông cặn lớn có khả năng lắng xuống và tạo thành bùn. Điều này giúp dễ dàng tách chúng khỏi nguồn nước đầu ra. Nhờ đó, quá trình xử lý TSS trở nên hiệu quả hơn và đơn giản hơn.

Xử lý TSS bằng vi sinh

Xử lý Total Suspended Solids (TSS) trong nước thải bằng vi sinh là một phương pháp chủ yếu tập trung vào việc phân hủy các chất thải hữu cơ không tan trong nước, cũng như loại bỏ chất rắn lơ lửng.

Các nghiên cứu của các chuyên gia đã chỉ ra rằng vi sinh có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước thải, cả trong các hệ thống nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Các chủng vi sinh có khả năng phân hủy các chất hữu cơ và chất rắn trong nước thải, giúp giảm hàm lượng TSS, BOD và COD một cách đáng kể.

Để tăng cường hiệu quả của quá trình này, vi sinh vật thường được bổ sung vào hệ thống xử lý. Chúng sử dụng các chất hữu cơ lơ lửng trong nước thải để tổng hợp tế bào và tăng trưởng.

Trong các phương pháp xử lý TSS bằng vi sinh, vi sinh vật phổ biến nhất được sử dụng hiện nay là vi sinh hiếu khí IMWT (Intensive Microbial Wastewater Treatment). Sự kết hợp giữa vi sinh và các phương pháp xử lý khác có thể tạo ra các hệ thống xử lý nước thải hiệu quả và bền vững.

Xử lý bằng quá trình tách thuỷ động lực học

Quá trình xử lý bằng phương pháp tách thuỷ động lực học dựa trên việc sử dụng lực xoáy để loại bỏ Total Suspended Solids (TSS) ra khỏi nước. Cụ thể, máy phân tách được kết nối với hệ thống thoát nước và sử dụng lực xoáy để tách các loại chất rắn hiện diện, bao gồm cả TSS, cũng như các chất béo và dầu mỡ nổi.

Phương pháp này được đánh giá là tương đối hiệu quả trong việc loại bỏ TSS từ nước thải. Thiết kế nhỏ gọn của máy cho phép lắp đặt trực tiếp tại cửa ống nước mà không cần bất kỳ bộ phận chuyển động nào. Điều này giúp giảm thiểu nhu cầu bảo trì trong quá trình vận hành.

Xem thêm: Chỉ số SVI là gì? Vai trò của SVI trong hệ thống xử lý nước thải

Kết Luận

TSS trong nước thải là một vấn đề phức tạp có ảnh hưởng đáng kể đến môi trường và sức khỏe con người. Bằng cách hiểu và áp dụng các phương pháp xử lý hiệu quả, chúng ta có thể giảm thiểu ảnh hưởng của TSS và bảo vệ tài nguyên nước quý báu của chúng ta.