Nhiều người mới làm quen với xử lý nước thải ban đầu còn bối rối với hai từ viết tắt tiếng Anh này. Trên bảng ghi đang chạy thì ngày nào cũng ghi, nhưng nếu bỗng nhiên hỏi:
MLSS đại diện cho điều gì?
MLVSS đang xem xét lại điều gì?
Nhiều người sẽ trả lời:
MLSS là nồng độ bùn, MLVSS là bùn hữu cơ. "
Câu nói này không thể sai nhưng thực tế nó chỉ đúng một nửa.
Nếu chỉ nhớ ý nghĩa của các chữ cái này thì khó có thể thực sự hiểu được giá trị của chúng trong hoạt động thực tế. Để hiểu hai chỉ số này, trước tiên chúng ta cần làm rõ một câu hỏi:
Thành phần của "bùn" trong bể sục khí là gì?
“Bùn” trong bể sục khí không hoàn toàn là vi sinh vật
Nhiều người trong tiềm thức cho rằng bùn trong bể bùn hoạt tính là vi sinh vật.
Nhưng tình hình thực tế không phải như vậy.
Chất lỏng hỗn hợp trong bể sục khí thực chất là một hệ thống huyền phù phức tạp, có thể tạm chia thành ba loại chất.
Một loại là chính vi sinh vật.
Bao gồm vi khuẩn, động vật nguyên sinh và động vật nguyên sinh, đây là những “công nhân” thực sự của hệ thống bùn hoạt tính, chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu cơ, khử nitrat hóa và phản ứng hấp thụ phốt pho.
Loại còn lại là các chất được tạo ra bởi quá trình trao đổi chất của vi sinh vật.
Ví dụ như các chất đa phân tử ngoại bào (EPS), mảnh vụn vi sinh vật, chất keo,… Dù không còn là tế bào sống nhưng chúng vẫn thuộc về chất hữu cơ.
Một loại khác là các hạt vô cơ.
Ví dụ, các hạt cát, kết tủa muối kim loại, các hạt khoáng chất, v.v. do dòng nước đưa vào. Chúng không tham gia vào các phản ứng sinh hóa nhưng sẽ tồn tại lâu dài trong hệ thống.
Như vậy bùn trong bể hiếu khí thực chất là hỗn hợp của chất hữu cơ và chất vô cơ.
Sự khác biệt giữa MLSS và MLVSS về cơ bản nằm ở việc phân biệt hai phần này.
MLSS: Có bao nhiêu "bùn" trong hệ thống
Tên đầy đủ của MLSS là Chất rắn lơ lửng trong rượu hỗn hợp, có nghĩa là:
Nồng độ chất rắn lơ lửng trong dung dịch hỗn hợp.
Nói một cách đơn giản, nó trả lời một câu hỏi rất trực tiếp:
Có bao nhiêu chất rắn lơ lửng trong bể sục khí.
Điều này bao gồm:
vi sinh vật
Dư lượng hữu cơ
Chất keo
hạt vô cơ
Trầm tích và trầm tích
Bất kỳ chất rắn nào lơ lửng trong nước sẽ được tính vào MLSS.
Tức là: MLSS=chất rắn hữu cơ+chất rắn vô cơ
Nó giống như một 'thước đo tổng' dùng để đo lượng bùn trong hệ thống.
Trong hoạt động thực tế, MLSS là một trong những chỉ báo kiểm soát được sử dụng phổ biến nhất. Phạm vi điển hình của MLSS trong các hệ thống xử lý khác nhau đại khái như sau:
Hệ thống bùn hoạt tính truyền thống: 2000-4000 mg/L
Hệ thống A 2 O: 3000-5000 mg/L
Hệ thống MBR: 6000-12000 mg/L
MLSS quá thấp, cho thấy quần thể vi sinh vật trong hệ thống không đủ và công suất xử lý có thể không theo kịp tải lượng dòng vào.
Nếu MLSS quá cao có thể gây ra các vấn đề như lắng kém, khó cung cấp oxy và tăng tải cho bể lắng thứ cấp.
Do đó, người vận hành giám sát MLSS hàng ngày, về cơ bản là quan sát “sự thay đổi thể tích bùn” của hệ thống.
MLVSS: Phần thực sự tham gia phản ứng
Tên đầy đủ của MLVSS là Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong rượu hỗn hợp, có nghĩa là:
Nồng độ chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong dung dịch hỗn hợp.
Từ quan trọng nhất ở đây là 'sự biến động'.
Trong điều kiện đốt cháy ở nhiệt độ-cao trong phòng thí nghiệm:
Chất hữu cơ sẽ bị đốt cháy
Các chất vô cơ sẽ tồn tại ở dạng tro.
Hàm lượng chất hữu cơ trong mẫu có thể được ước tính bằng sự thay đổi trọng lượng trước và sau khi đốt.
Trong hệ thống bùn hoạt tính, hầu hết các chất rắn hữu cơ thực sự là:
vi sinh vật
Chất chuyển hóa vi sinh vật
Dư lượng hữu cơ
Do đó, MLVSS thường được coi là đại diện cho sinh khối trong hệ thống.
Nếu MLSS đang xem xét lượng bùn trong hệ thống, thì MLVSS sẽ tiến gần hơn đến việc xem xét:
Bao nhiêu trong số đó thực sự tham gia vào các phản ứng sinh học.
Vì điều này, MLVSS thường cung cấp nhiều thông tin có giá trị hơn trong quá trình gỡ lỗi quá trình hoặc chẩn đoán hệ thống.
Mối quan hệ giữa MLSS và MLVSS
Từ góc độ định nghĩa, cả hai thực sự là một mối quan hệ bao hàm.
Nói một cách đơn giản, MLSS bao gồm MLVSS.
Phần hữu cơ trong MLSS là MLVSS, phần còn lại là chất rắn vô cơ.
Trong hệ thống bùn hoạt tính, hai chất này thường duy trì tỷ lệ tương đối ổn định:
MLVSS / MLSS ≈ 0,65 – 0,8
Nói chung, khoảng 65% đến 80% chất rắn lơ lửng trong bể sục khí là chất hữu cơ.
Nếu tỷ lệ của một hệ thống giảm đáng kể, chẳng hạn như dưới 0,5, điều đó thường cho thấy tỷ lệ các chất vô cơ trong hệ thống cao.
Tình huống này có thể xảy ra trong các trường hợp sau:
Nước đầu vào có hàm lượng cát cao
Nước thải công nghiệp mang theo một lượng lớn các hạt vô cơ
Lượng hóa chất loại bỏ phốt pho được thêm vào tương đối lớn
Tuổi bùn của hệ thống quá dài
Tại thời điểm này, có thể nảy sinh tình huống MLSS có vẻ cao nhưng sinh khối của hệ thống lại không cao.
Điều đó có nghĩa là “có nhiều bùn hơn nhưng lại có ít vi sinh vật hơn”.
MLSS và MLVSS được đo như thế nào
Việc xác định hai chỉ số này thực chất đều xuất phát từ cùng một quá trình thử nghiệm.
Thí nghiệm được chia thành ba bước.
Bước đầu tiên là lọc mẫu.
Lấy một lượng dung dịch hỗn hợp nhất định, lọc qua màng lọc, loại bỏ nước và chỉ để lại chất rắn lơ lửng.
Bước thứ hai là sấy khô ở 105 độ.
Sấy màng lọc trong tủ sấy đến khối lượng không đổi, khối lượng rắn thu được ở bước này là MLSS.
Bước thứ ba là đốt-ở nhiệt độ cao ở 550 độ .
Cho mẫu đã sấy khô vào lò nung và đốt ở nhiệt độ cao. Chất hữu cơ sẽ bị oxy hóa và phân hủy chỉ còn lại tro vô cơ.
Chênh lệch trọng lượng trước và sau khi đốt là MLVSS.
Nói một cách đơn giản, nó có nghĩa là:
Phần cháy là chất hữu cơ.
Phần còn lại là chất vô cơ.
Thông qua phương pháp này, có thể thu được đồng thời cả hai chỉ báo MLSS và MLVSS.
Làm thế nào để hiểu hai chỉ số này trong quá trình hoạt động
Đối với những người vận hành nhà máy xử lý nước thải, hai dữ liệu này có thể được hiểu từ nhiều góc độ.
Khi MLSS giảm đáng kể, điều đó thường có nghĩa là lượng bùn của hệ thống đã giảm và có thể xảy ra hiện tượng xả bùn quá mức hoặc rò rỉ bùn từ bể lắng thứ cấp.
Khi MLSS tiếp tục tăng, điều đó có thể cho thấy lượng bùn xả ra không đủ và độ tuổi của bùn trong hệ thống tăng dần.
Sự thay đổi tỷ lệ MLVSS/MLSS có thể phản ánh những thay đổi trong thành phần hệ thống.
Nếu tỷ lệ giảm dần, điều đó thường cho thấy sự tích tụ các chất vô cơ trong hệ thống và tỷ lệ vi sinh vật giảm.
Nếu tỷ lệ này vẫn ổn định trong phạm vi hợp lý, điều đó cho thấy cấu trúc hệ thống tương đối lành mạnh.
Tất nhiên, trong thực tế hoạt động, MLSS và MLVSS thường cần được đánh giá cùng với các chỉ số khác, chẳng hạn như:
SV30
Tỷ lệ lắng bùn
oxy hòa tan
Kiểm tra vi sinh vật bằng kính hiển vi
Chỉ bằng cách kết hợp những thông tin này thì trạng thái hệ thống mới có thể được phản ánh toàn diện hơn.
Tóm lại
Trong hệ thống bùn hoạt tính, MLSS và MLVSS thường được sử dụng cùng nhau làm hai chỉ số.
MLSS cho chúng ta biết có bao nhiêu chất rắn lơ lửng trong hệ thống.
MLVSS giải thích thêm về lượng chất rắn này thuộc về chất hữu cơ, tức là sinh khối.
Nhiều khi, chỉ cần nhìn vào MLSS là đủ để hoàn thành việc kiểm soát hoạt động hàng ngày. Tuy nhiên, khi hệ thống gặp phải những bất thường, chẳng hạn như giảm hiệu quả xử lý hoặc suy giảm các đặc tính của bùn, MLVSS thường cung cấp nhiều-thông tin chuyên sâu hơn.
Ví dụ: một số hệ thống có thể gặp phải tình huống MLSS có thể không ở mức thấp nhưng khả năng xử lý của nó lại giảm đáng kể.
Tại thời điểm này, nếu phát hiện MLVSS, người ta thường thấy tỷ lệ chất hữu cơ đã giảm, chất vô cơ tích tụ dần trong hệ thống và số lượng vi sinh vật thực sự tham gia phản ứng đã giảm.
Hiểu MLSS và MLVSS thực ra là hiểu một điều:
Bùn trong bể sục khí không phải là một vi sinh vật đơn lẻ mà là hỗn hợp phức tạp của các chất hữu cơ và vô cơ.
Khi tập trung vào cả hai chỉ báo cùng lúc, chúng ta có thể thấy rõ hơn những thay đổi nào đã xảy ra trong hệ thống.