MLSS là gì? Vai trò và cách xác định trong nước thải

Trong vận hành hệ thống xử lý nước thải bùn hoạt tính, chỉ số MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) là thông số cốt lõi đánh giá nồng độ bùn hoạt tính. Hiểu rõ MLSS là gì, vai trò, cách xác định và kiểm soát giúp vận hành viên phát hiện sớm sự cố, điều chỉnh kịp thời. Bài viết dưới đây Môi trường Hồng Thái sẽ đi qua khái niệm, vai trò, mối liên hệ với MLVSS, quy trình xác định và cách kiểm soát giá trị MLSS tiêu chuẩn.

Mục lục

MLSS là gì?

MLSS viết tắt của Mixed Liquor Suspended Solids, dịch là hỗn hợp chất rắn lơ lửng trong bể xử lý sinh học (thường là bể hiếu khí). Đây là chỉ số đo tổng lượng chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, bao gồm vi sinh vật sống, chất hữu cơ chưa phân hủy và chất vô cơ.

Mẫu bùn hoạt tính trong bể hiếu khí dùng để xác định MLSS

Đơn vị đo: mg/L, g/L hoặc kg/m³. MLSS phản ánh mật độ sinh khối trong hệ thống, giúp đánh giá khả năng xử lý chất ô nhiễm hữu cơ (BOD, COD). Trong bùn hoạt tính, MLSS chiếm tỷ lệ lớn là vi khuẩn dị dưỡng, chiếm khoảng 80% cặn hữu cơ.

MLSS được hình thành từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm men, nguyên sinh động vật) phát triển trong môi trường giàu oxy và chất dinh dưỡng. Chúng tạo thành cụm bùn (flocs) có khả năng hấp phụ và phân hủy chất ô nhiễm. Chỉ số này không chỉ phản ánh số lượng mà còn chất lượng sinh khối – yếu tố quyết định hiệu quả xử lý sinh học.

Vai trò của chỉ số MLSS trong hệ thống xử lý nước thải

MLSS đóng vai trò then chốt trong xử lý nước thải sinh học, giúp tính toán lượng sinh khối cần thiết để phân hủy chất hữu cơ. Nó là cơ sở cho tỷ lệ F/M (Food/Microorganism – thức ăn/sinh khối), đảm bảo vi sinh vật tiêu thụ tối đa ô nhiễm mà không dư thừa.

Cụ thể:

Tối ưu hóa hiệu suất: Duy trì MLSS phù hợp giúp giảm BOD/COD đầu ra xuống dưới 100-200 mg/L, đạt QCVN 40:2021/BTNMT.
Điều chỉnh vận hành: Kết hợp với DO (oxy hòa tan), SRT (tuổi bùn) để tránh sự cố như bùn phồng rộp.
Tiết kiệm chi phí: Giảm nhu cầu oxy (DO thấp hơn khi sinh khối cao), kiểm soát lượng bùn thải (WAS).

Ngoài ra, MLSS còn là cơ sở thiết kế hệ thống:

Xác định thể tích bể hiếu khí (V = Q × BOD × SRT / (MLSS × a)).
Dự đoán lượng bùn phát sinh: Khoảng 0,4-0,6 kg bùn khô/kg BOD xử lý.
Đánh giá khả năng nitrat hóa: Cần MLSS cao hơn (3.000-5.000 mg/L) để xử lý nitơ hiệu quả.

Vai trò của MLSS trong kiểm soát hiệu suất xử lý nước thải

Khi chỉ số MLSS quá cao

MLSS > 4.000-5.000 mg/L gây quá tải hệ thống:

Bùn lắng kém, tràn sang bể tiếp theo, tăng TSS đầu ra.
Tiêu tốn oxy cao, ức chế nitrat hóa (xử lý nitơ).
Khắc phục: Tăng thải bùn (WAS), giảm hoàn bùn từ bể lắng; kiểm tra F/M < 0,2-0,5 kg BOD/kg MLSS/ngày.

Ví dụ: Nhà máy dệt nhuộm với MLSS 6.000 mg/L dẫn đến COD đầu ra vượt chuẩn; sau điều chỉnh thải bùn, giảm về 3.500 mg/L, hiệu suất tăng 15%. Hiện tượng này thường xảy ra khi tải hữu cơ thấp kéo dài, vi sinh tích lũy quá mức.

Khi chỉ số MLSS quá thấp

MLSS < 1.500-2.000 mg/L làm hiệu suất xử lý kém:

Sinh khối thiếu, không phân hủy hết hữu cơ, BOD/COD sót lại cao.
Tuổi bùn (SRT) ngắn, cản trở nitrat hóa và tuổi thọ vi sinh.
Khắc phục: Giảm thải bùn, tăng hoàn bùn; bổ sung vi sinh nếu cần; nâng F/M lên 0,3-0,6.

Ví dụ: Hệ thống thực phẩm với MLSS 1.200 mg/L gây BOD đầu ra 300 mg/L; bổ sung bùn hoạt tính giúp đạt 2.500 mg/L, giảm ô nhiễm 85%. Nguyên nhân thường do rửa trôi bùn (tải thủy lực cao) hoặc độc chất (kim loại nặng, pH bất thường).

Xem thêm: BOD trong nước thải là gì? Chỉ số ô nhiễm hữu cơ quan trọng

Mối liên hệ giữa MLSS và MLVSS

MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids) là chất rắn lơ lửng dễ bay hơi, đại diện cho phần hữu cơ trong MLSS (chủ yếu vi sinh vật). MLVSS ≈ 65-80% MLSS, tỷ lệ a = MLVSS/MLSS = 0,65-0,8.

Mối liên hệ:

MLSS = MLVSS (hữu cơ) + chất vô cơ (cát, bùn chết).
Công thức ước tính: MLVSS = a × MLSS (a=0,7 trung bình).
Ứng dụng: MLVSS đánh giá “sức khỏe” vi sinh; nếu MLVSS thấp (<60% MLSS), bùn già hoặc ô nhiễm vô cơ cao → bổ sung vi sinh.

MLSS và MLVSS thể hiện tỷ lệ sinh khối trong bùn hoạt tính

Trong thiết kế, dùng tỷ lệ này tính sinh khối hữu cơ cần thiết, đảm bảo xử lý nitơ/phốt pho hiệu quả. MLVSS chính xác hơn MLSS khi tính tốc độ tiêu thụ oxy (OUR) hoặc tỷ lệ F/M thực tế.

Tham khảo ngay: Ý nghĩa của chỉ số SV30 trong quá trình xử lý nước thải

Quy trình xác định chỉ số MLSS trong nước thải

Quy trình đo MLSS theo TCTCVN 6006-1:1995** (phương pháp khối lượng):

Lấy mẫu: 50-100 ml hỗn hợp từ bể hiếu khí, khuấy đều.
Lọc: Dùng giấy lọc Whatman No.40 (đã sấy khô ở 105°C, cân M₀ g). Lọc mẫu qua giấy.
Rửa và sấy: Rửa giấy lọc bằng nước cất, sấy ở 103-105°C trong 1-2 giờ, cân M₁ g.
Tính toán: MLSS (mg/L) = [(M₁ – M₀) × 1.000.000] / V (V: thể tích mẫu ml).

Lưu ý:

Đo hàng ngày, lấy mẫu tại 3-5 điểm trong bể để trung bình.
Dùng thiết bị tự động (cảm biến MLSS online) cho hệ lớn, độ chính xác ±5%.
Tránh lỗi: lọc không sạch, giấy lọc ẩm, mẫu không đại diện.

Phương pháp hiện đại: Dùng cảm biến siêu âm hoặc quang học đo trực tiếp trong bể, cập nhật liên tục, giúp điều chỉnh WAS tự động.

Xem thêm: MLVSS là gì và tại sao quan trọng hơn MLSS?

Giá trị MLSS tiêu chuẩn và cách kiểm soát

Loại hệ thống	MLSS tiêu chuẩn (mg/L)	Cách kiểm soát
Bùn hoạt tính thông thường	2.000 – 4.000	Theo dõi F/M, điều chỉnh WAS hàng tuần
MBR (màng sinh học)	8.000 – 15.000	Tăng hoàn bùn, bổ sung vi sinh nếu thấp
Nước thải đô thị	2.500 – 3.500	Kết hợp SVI <150 ml/g để tránh lắng kém
Công nghiệp (dệt nhuộm)	3.000 – 5.000	Giảm tải hữu cơ nếu cao, kiểm tra DO >2 mg/L

Kiểm soát tổng quát:

Công thức tuổi bùn SRT: SRT = (MLSS × V_bể) / (WAS × Q_thải), duy trì 3-15 ngày.
Theo dõi kết hợp MLVSS, SVI để ổn định. Nếu bất thường, kiểm tra pH 6,5-8,5 và dinh dưỡng N/P.

Công cụ hỗ trợ:

Biểu đồ F/M: Giữ 0,2-0,6 kg BOD/kg MLSS/ngày.
Tính toán WAS: WAS (m³/ngày) = (MLSS × V_bể) / (SRT × MLSS_bùn_thải).
Kiểm tra định kỳ: Đo MLSS, MLVSS, SVI, DO, pH – mỗi ca vận hành.

Chỉ số MLSS là một trong những thông số kỹ thuật thiết yếu để theo dõi và điều chỉnh vận hành hệ thống xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính. Từ việc hiểu rõ MLSS là gì, vai trò của nó, cách xác định, quan hệ với MLVSS đến cách kiểm soát giá trị tiêu chuẩn và xử lý khi MLSS bất thường, người vận hành sẽ có công cụ để chủ động kiểm soát chất lượng bùn và hiệu suất xử lý. Việc duy trì MLSS trong phạm vi phù hợp không chỉ giúp sinh khối hoạt động tốt mà còn đảm bảo effluent đạt các yêu cầu môi trường và hệ thống vận hành ổn định.

Môi Trường Hồng Thái cung cấp hành hệ thống xử lý nước thải

Nếu bạn đang đối mặt với vấn đề MLSS bất thường hoặc cần tư vấn kỹ thuật chuyên sâu cho hệ thống xử lý nước thải, đừng ngần ngại liên hệ với Môi Trường Hồng Thái. Đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm sẽ hỗ trợ bạn phân tích hiện trạng, đề xuất phương án và theo dõi vận hành để đảm bảo hệ thống luôn vận hành hiệu quả tối ưu.