TS, SS, VS, độ ẩm bùn thải là gì? Cách đọc chỉ tiêu và tính lượng chất rắn khô

Tóm tắt nhanh

Muốn tính máy ép bùn, đừng bắt đầu từ m³/h. Hãy bắt đầu từ lượng chất rắn khô (kgDS). Ví dụ 10 m³ bùn ở TS 2% chứa khoảng 200 kgDS. Chương này giải thích từng chỉ tiêu và cách quy đổi giữa chúng.

Các chỉ tiêu cần biết

Chỉ tiêu	Ý nghĩa	Đơn vị thường gặp	Đọc thế nào
TS (Total Solids — tổng chất rắn / cặn bay hơi)	Phần còn lại sau khi sấy bay hơi hết nước	mg/L, g/L hoặc %	Càng cao, bùn càng đặc, càng dễ tách nước
SS (Suspended Solids — chất rắn lơ lửng)	Phần rắn giữ lại được trên giấy lọc; thường dùng để đánh giá nước sau lọc	mg/L	Ở nước lọc/nước sau tách nước: càng thấp càng tốt (thu hồi tốt)
VS / VTS (Volatile Solids — chất rắn bay hơi, còn gọi mất khi nung)	Phần chất hữu cơ, tính bằng % của TS	% TS	Càng cao, càng khó tách nước
DS (Dry Solids — chất rắn khô)	Khối lượng chất rắn khô cần xử lý	kgDS	Cơ sở để tính công suất máy, polymer, bánh bùn
Độ ẩm	Tỷ lệ nước trong bánh bùn theo khối lượng bánh ướt	%	Ví dụ 80% nghĩa là 100 kg bánh có 80 kg nước
Độ khô	Phần trăm chất rắn trong bánh (= 100% − độ ẩm)	%	Độ ẩm 80% ⇔ độ khô 20%
Nồng độ bùn	Lượng chất rắn trong bùn vào máy	g/L hoặc %	10 g/L ≈ 1% (xấp xỉ, khi khối lượng riêng ≈ 1)
Lưu lượng bùn	Thể tích bùn vào máy mỗi giờ/ngày	m³/h, m³/ngày	Chưa đủ để tính công suất — phải nhân với nồng độ
Tải lượng chất rắn	Khối lượng chất rắn khô đi vào mỗi giờ	kgDS/h	Thước đo đúng để so máy

Ngoài ra, khi đánh giá tính tách nước của bùn, cơ quan công lập Nhật Bản (JS) thường yêu cầu đo 8 chỉ tiêu: TS, SS, VTS (%), pH, độ kiềm M (CaCO₃), độ anion (meq/g-TS), chất sợi (rây 100/200 mesh, %), và protein thô (%). Xu hướng chung: TS cao, VTS thấp, protein thấp, chất sợi nhiều, độ kiềm M thấp → tách nước tốt hơn. pH ít ảnh hưởng nếu bùn chưa thối.

Quy đổi: từ nồng độ ra kgDS

Với bùn loãng, khối lượng riêng gần 1 tấn/m³, nên:

kgDS = thể tích bùn (m³) × 1.000 × TS (%) ÷ 100

Ví dụ: 10 m³ bùn/ngày, TS 2%
→ 10 × 1.000 × 0,02 = 200 kgDS/ngày.

Đổi từ mg/L: 7.700 mg/L = 7,7 g/L ≈ 0,77%.

Độ ẩm bánh bùn và “khối lượng nước” — cái bẫy thường gặp

Có hai cách biểu thị lượng nước, rất dễ nhầm:

Độ ẩm (theo khối lượng bánh ướt): Xw = nước ÷ (chất rắn khô + nước)
Tỷ lệ chứa nước (theo chất rắn khô): Xd = nước ÷ chất rắn khô = Xw ÷ (1 − Xw)

Vì chất rắn khô không đổi, khối lượng bánh bùn phụ thuộc vào độ ẩm theo công thức:

Khối lượng bánh ướt = kgDS ÷ (1 − độ ẩm)

Ví dụ: 200 kgDS chất rắn khô

Độ ẩm bánh	Khối lượng bánh	Nước trong bánh
85%	1.333 kg	1.133 kg
80%	1.000 kg	800 kg
75%	800 kg	600 kg
70%	667 kg	467 kg

Biểu đồ khối lượng bánh bùn theo độ ẩm — Khối lượng bánh bùn từ 200 kgDS ở các độ ẩm 85%, 80%, 75%, 70%. Sơ đồ do Thợ Ép Bùn tự vẽ.

Từ 80% xuống 70% — chỉ giảm 10 điểm phần trăm — nhưng lượng nước trong bánh giảm khoảng 42% và khối lượng bánh giảm khoảng 33%. Đây là lý do mỗi vài điểm độ ẩm đều đáng giá khi tính chi phí vận chuyển và xử lý bánh bùn (xem Chương 13).

Vì sao không nên chỉ nhìn m³/h

Cùng 5 m³/h bùn:
– TS 1% → 50 kgDS/h
– TS 5% → 250 kgDS/h (gấp 5 lần)

Hai bài toán khác hẳn nhau về máy, polymer và bánh bùn. Công suất máy tách nước nên biểu thị bằng kgDS/h (hoặc kgDS/(m·h) với máy có chiều rộng lọc, kgDS/(m²·h) với máy có diện tích lọc). Xem tiếp cách tính ở Chương 7.

Câu hỏi thường gặp

TS và SS khác nhau chỗ nào?

TS gồm cả chất rắn hòa tan còn lại sau khi bay hơi; SS chỉ là phần rắn lơ lửng giữ lại trên giấy lọc. Với bùn đặc người ta thường dùng TS; với nước lọc sau tách nước người ta thường theo dõi SS.

Độ ẩm 80% và độ khô 20% có giống nhau không?

Có — chỉ là hai cách nói của cùng một số liệu. Hãy luôn ghi rõ đang dùng loại nào, vì tài liệu kỹ thuật đôi khi ghi lẫn (kể cả số liệu dự án).

Lấy mẫu để đo TS thế nào cho đúng?

Lấy mẫu đại diện tại vị trí ngay trước điểm châm polymer và phân tích nhanh — tính chất bùn hữu cơ thay đổi theo thời gian. Xem Chương 8.

Nguồn: sổ tay máy lọc ép tách nước của Hiệp hội Kỹ thuật Làm trong Chất lỏng Nhật Bản (LFPI, 2011); tài liệu JS về yếu tố ảnh hưởng tính tách nước và chỉ tiêu phân tích (2013, 2017); tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất polymer.