VSS trong nước thải là gì? Cách xác định và vai trò trong xử lý nước thải

Trong hệ thống xử lý nước thải sinh học, các chỉ tiêu như TSS, MLSS hay VSS đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả vận hành. Trong đó, VSS viết tắt của Volatile Suspended Solids là thông số giúp xác định lượng chất rắn hữu cơ lơ lửng, phản ánh trực tiếp hoạt động của vi sinh vật trong bùn. Việc hiểu rõ VSS trong nước thải là gì, cách đo và ý nghĩa của nó sẽ giúp kỹ sư môi trường tối ưu hiệu quả xử lý và duy trì hệ thống vận hành ổn định, bền vững.

VSS là gì trong hệ thống xử lý nước thải

Trong lĩnh vực xử lý nước thải, thuật ngữ VSS (Volatile Suspended Solids) hay còn gọi là chất rắn lơ lửng dễ bay hơi dùng để chỉ phần chất rắn lơ lửng bị mất khối lượng khi nung ở nhiệt độ cao (khoảng 550 °C), chủ yếu bao gồm chất hữu cơ và sinh khối vi sinh vật.
Nói cách khác, VSS là phần “hữu cơ sống” trong tổng lượng chất rắn lơ lửng (TSS). Trong khi FSS (Fixed Suspended Solids) là phần vô cơ không bay hơi, thì tổng của hai giá trị này tạo thành TSS theo công thức:

TSS = VSS + FSS

Như vậy, VSS phản ánh phần sinh khối hữu cơ trong nước thải – yếu tố then chốt để đánh giá hiệu suất và khả năng phân hủy sinh học trong các bể xử lý hiếu khí, thiếu khí hay kỵ khí

Ý nghĩa của chỉ tiêu VSS trong nước thải

Việc xác định và theo dõi chỉ số VSS mang đến nhiều giá trị thực tế trong vận hành hệ thống:

1. Đánh giá lượng vi sinh vật hoạt động:
   VSS chủ yếu là sinh khối vi sinh vật trong bùn hoạt tính, vì vậy nó giúp xác định xem hệ thống có đủ “lực lượng” xử lý chất ô nhiễm hay không.
2. Phản ánh khả năng phân hủy hữu cơ:
   Lượng VSS càng cao chứng tỏ trong nước thải có nhiều hợp chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học, và ngược lại. Đây là cơ sở để đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống sinh học.
3. Hỗ trợ thiết kế và điều chỉnh vận hành:
   Tỷ lệ MLVSS/MLSS (lượng chất rắn hữu cơ so với tổng chất rắn trong bùn hoạt tính) thường nằm trong khoảng 0,65 – 0,80. Khi tỷ lệ này giảm, nghĩa là vi sinh vật bị suy yếu hoặc chết, hệ thống cần được điều chỉnh lại tải lượng, lưu lượng hoặc xả bùn.
4. Theo dõi tuổi bùn và ổn định hệ thống:
   Nếu VSS giảm mạnh theo thời gian, có thể hệ thống đang bị “già bùn”, vi sinh vật kém hoạt động. Kiểm tra chỉ số này giúp quyết định thời điểm xả bùn dư, bổ sung vi sinh, hay tăng cường cấp khí.

Tham khảo ngay: Chỉ số SVI tiêu chuẩn là bao nhiêu? Giải đáp chi tiết

Cách xác định chỉ số VSS trong nước thải

Chỉ tiêu VSS được xác định bằng phương pháp trọng lượng thông qua việc sấy khô và nung phần chất rắn lơ lửng thu được từ mẫu nước. Quy trình thực hiện cơ bản như sau:

1. Lấy mẫu nước thải đại diện, khuấy đều trước khi lấy.
2. Lọc mẫu qua giấy lọc sợi thủy tinh để thu phần chất rắn lơ lửng (TSS).
3. Sấy khô phần lọc ở nhiệt độ 103 – 105 °C cho đến khi khối lượng không đổi.
4. Cân khối lượng sau sấy để tính TSS ban đầu.
5. Nung mẫu ở nhiệt độ 550 ± 50 °C trong 1 giờ. Phần khối lượng bị mất chính là VSS lượng chất rắn hữu cơ dễ bay hơi.
6. Tính toán:

Lưu ý khi đo:

• Nhiệt độ nung cần được kiểm soát chuẩn xác để đảm bảo phần hữu cơ cháy hết mà không phá hủy thành phần vô cơ.
• Mẫu phải được lấy đại diện cho bể sinh học, tránh lấy ở khu vực nhiều cặn hoặc ít khuấy trộn.
• So sánh tỷ lệ VSS/TSS định kỳ giúp đánh giá độ ổn định sinh khối và kịp thời điều chỉnh chế độ vận hành.

Có thể bạn chưa biết: Các chỉ tiêu trong nước thải công nghiệp và sinh hoạt

Ứng dụng và cách kiểm soát VSS trong vận hành hệ thống

1. Ứng dụng của chỉ số VSS

• Theo dõi hoạt động vi sinh: Giúp xác định khối lượng vi sinh vật đang hoạt động trong bể sinh học.
• Thiết kế công trình xử lý: Căn cứ vào VSS để tính toán tải lượng, thể tích bể, thời gian lưu bùn (SRT).
• Đánh giá hiệu suất đầu ra: Khi VSS giảm thấp hơn chuẩn, khả năng phân hủy hữu cơ của bùn yếu đi, đầu ra dễ vượt chuẩn BOD, COD.
• Quản lý chi phí bùn dư: Duy trì VSS ổn định giúp giảm khối lượng bùn dư, tiết kiệm chi phí ép và xử lý bùn.

2. Cách kiểm soát và duy trì VSS ổn định

• Duy trì tỷ lệ MLVSS/MLSS từ 0,65 – 0,80: Đảm bảo bùn có tỷ lệ sinh khối hoạt động cao.
• Kiểm soát tải lượng hữu cơ (F/M): Không để quá thấp (bùn đói) hoặc quá cao (bùn sốc tải).
• Ổn định lưu lượng và pH: Giúp vi sinh vật thích nghi, không bị ức chế.
• Hạn chế chất độc, kim loại nặng, dầu mỡ: Các yếu tố này làm giảm hoạt tính vi sinh, khiến VSS giảm mạnh.
• Xả bùn định kỳ hợp lý: Giúp duy trì tuổi bùn tối ưu, tránh tình trạng bùn già hoặc chết.
• Bổ sung vi sinh vật chuyên dụng khi cần: Trong trường hợp hệ thống khởi động mới, tải tăng đột ngột hoặc vi sinh yếu, có thể dùng chế phẩm sinh học để khôi phục nhanh VSS.

3. Dấu hiệu bất thường liên quan đến VSS

• VSS giảm đột ngột: Hệ thống bị sốc tải, vi sinh chết, hoặc đầu vào chứa hóa chất độc.
• Tỷ lệ VSS/TSS thấp: Bùn nhiều vô cơ, cần tăng tuần hoàn và loại bỏ bùn dư già.
• VSS cao bất thường: Có thể do tích tụ hữu cơ chưa phân hủy, cần điều chỉnh sục khí hoặc xả bùn.

Chỉ số VSS trong nước thải là một trong những thông số cốt lõi giúp kỹ sư môi trường hiểu rõ hoạt động của vi sinh vật, kiểm soát chất lượng bùn và tối ưu hiệu suất xử lý. Khi được theo dõi đúng cách, VSS không chỉ giúp hệ thống vận hành ổn định mà còn kéo dài tuổi thọ thiết bị và tiết kiệm chi phí bảo trì.

Nếu bạn cần phân tích, đo đạc và kiểm soát các chỉ tiêu như VSS, MLSS, SVI… hoặc muốn tối ưu hiệu quả vận hành hệ thống xử lý nước thải, hãy liên hệ Môi Trường Hồng Thái. Đội ngũ kỹ sư của Hồng Thái sẵn sàng đồng hành cùng bạn trong từng giai đoạn từ khảo sát, thiết kế đến vận hành để mang lại giải pháp xử lý nước thải chuyên nghiệp, hiệu quả và bền vững.

Khám phá: Tìm hiểu chỉ số SS trong nước thải và tác động môi trường