Bên cạnh những chỉ tiêu cơ bản về chất nước mà chúng ta thường gặp trong lĩnh vực cấp nước, thành phần của nước thải còn có chứa thêm một số chất bẩn đặc trưng khác do hậu quả của việc sử dụng nước cho mục đích sinh hoạt, thương mại, dịch vụ…. Các chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất lý hoá học và sinh học của các chất bẩn người ta tìm thấy trong nước thải sinh hoạt. Một vài chi tiêu đặc biệt khác thườn được dùng đê phản ánh mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của nước thải, chúng thường được xếp vào nhóm chỉ tiêu sinh hoá.
a, Các chỉ tiêu lý hoá.
Đặc tính hoá học quan trọng nhất của nước thải gồm: Chất rắn tổng cộng, mùi, nhiệt độ, độ màu, độđục.
* Chất rắn tổng cộng
Chất rắn tổng cộng trong nước thải bao gồm chất rắn không tan hoặc chất rắn lơ lửng và các hợp chất đã được hoà tan vào trong nước. Hàm lượng chất rắn lơ
lửng được xác định bằng cách lọc một thể tích xác định mẫu nước thải qua giấy lọc và sấy khô giấy lọc ở nhiệt độ 1050c đến trọng lượng không đổi. Độ chênh lệch khối lượng giữa giấy lọc trước khi lọc và sau khi lọc trong cùng một điều kiện cân chính lượng chất rắn có trong một thể tích mẫu đã được xác định. Khi phần cặn trên giấy lọc được đốt cháy thì các chất dễ bay hơi bị cháy hoàn toàn. Các chất dễ bay hơi
được xem như một phần vật chất hữu cơ, cho dù một vài chất hữu cơ không bị cháy và một vài chất rắn vô cơ bị phân ly ở nhiệt độ cao. Vật chất hữu cơ bao gồm các protein, các carbonhydrate và các chất béo. Sự hiện diện các chất béo và dầu mỡ
Lượng chất béo hay dầu mỡ trong một mẫu được xác định bằng cách cho hexanne vào một mẫu chất rắn thu được nhờ sự bay hơi. Bởi vì các chất béo và dầu mỡ hoà tan trong hexane, cho nên khối lượng của chúng được xác định bằng cách làm bay hơi dung dịch sau khi gạn lọc hoàn tất. Trong nước thải sinh hoạt có khoảng 40-65% chất rắn nằm ở trong trạng thái lơ lửng. Các chất này có thể nổi lên trên bề mặt nước hay lắng xuống dưới đáy và có thể hình thành nên các bãi bùn không mong muốn khi thải nước thải có nhiều chất rắn vào sông, suối. Một số chất rắn lơ lửng có khả năng lắng rất nhanh, tuy nhiên các chất lơ lửng ở kích thước hạt keo thì lắng rất chậm chạp hoàn toàn không thể lắng được. Các chất rắn lơ lửng có thểđạt được là những chất rắn mà chúng có thểđược loại bởi quá trình lắng và thường được biểu diễn bằng đơn vị
mg/l. Việc xác định chúng thường đươợ tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng nón Imhoff. Thông thường khoảng 605 chất rắn lơ lửng trong nước thải đô thị là chất rắn có thể lắng được. Theo Metcals & Eddy thành phần của chất rắn trong nước thải sinh hoạt được mô tả một cách tương đối như hình 1 [41].
Hình 1.1: Thành phần chất thải rắn trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý
Tổng cộng (720mg/l ) Lơ lửng (220mg/l Lọc được (500mg/l Keo (50mg/l) Hòa tan (450mg/l) Lắng được (160mg/l Không lắng được (60mg/l) Hữu cơ (150mg/l) Vô cơ (40mg/l) Hữu cơ (45mg/l) Vô cơ (15mg/l) Hữu cơ (40mg/l) Vô cơ (10mg/l) Hứu cơ (160mg/l) Vô cơ (290mg/l)
* Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn nhiệt độ của nước cấp do việc xả các dòng nước nóng ấm từ các hoạt động sinh hoạt, thương mại … nhiệt độ của nước thải thường thấp hơn nhiệt độ của không khí.
Nhiệt độ của nước thải là một trong những thông số quan trọng bởi vì phần lớn các sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đềi ứng dụng các quá trình xử lý sinh học mà các quá trình đó thường bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Nhiệt độ của nước thải ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh vật, đến sự hoà tan của ô xy trong nước. Nhiệt độ
còn là một trong những thông số công nghệ liên quan đến quá trình lắng của các hạt cặn, so nhiệt độảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng và do đó có liên quan đến lực cản của quá trình lắng cặn trong nước thải.
Nhiệt độ của nước thường thay đổi theo mùa và vị trí địa lý.Ở những vùng khí hậu lạnh, nhiệt độ của nước cũng thay đổi từ 7-180C, trong khi đó ở những vùng có khí hậu ẩm ám hơn nhiệt độ của nước có thể thay đổi trong khoảng 13 đến 240C.
Ở thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phía nam nhiệt độ của nước thường dao động
ở mức 24 -290C, đôi khi lên đến 300C [16].
* Độ màu (màu sắc)
Màu của nước thải là do các chất sinh hoạt hoặc do các sản phẩm được tạo ra trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ màu thông dụng là Platin - Coban (Pt-Co).
Độ màu là thông số thường mang tính chất định tính, có thểđược sử dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải. Nước thải để chưa qua 6 giờ thường có màu nâu nhạt. Màu xám nhạt đến trung bình là đặc trưng của các loại nước phân huỷđã bị phân huỷ một phần. Nếu xuất hiện màu xám sẫm hoặc đen, nước thải coi như đã bị phân huỷ hoàn toàn bởi các vi khuẩn trong điều kiện yếu khí (không có oxy). Hiện tượng nước thải ngả màu đen thường so sự tạo thành do sự tạo thành các sulfide khác nhau, đặc biệt là sulfide sắt. Điều này xảy ra khi hydro sulfua được sản sinh dưới dạng điều kiện yếm khí kết hợp với một số kim loại có hại có trong nước thải, chẳng hạn như sắt [16].
* Độđục
Độđục của nước thải là do các lơ lửng và các chất dạng keo chứa trong nước thải tạo nên. Đơn vị đo đục thông dụng là NTU.
Giữa độ đục và hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải ban đầu (chưa xử lý) chưa có mối quan hệđáng kể nào, tuy nhiên mối quan hệ này thể hiện rõ ở nước sau khi ra khỏi bể lắng đợt 2 và được tính bằng công thức:[16]
Chất lơ lửng, SS (mg/l) = ((2,3-2,4) × độđục (NTU).
b. Các chỉ tiêu hoá học và sinh học
* pH
pH là chỉ tiêu đặc trưng cho tính axit hoặc tính bazơ của nước và được tính bằng nồng độ của ion hydro (pH= -lg{H+}). pH là chỉ tiêu quan trọng nhất trong quá trình sinh hoá bởi tốc độ của quá trình này phụ thuộc đáng kể vào sự thay đổi của pH. Các công trình xử lý sinh học thường hoạt động tốt khi pH = 6,5 -8,5.
Đối với nước thải sinh hoạt, pH thường dao động trong khoảng 6,9 -7,8.
* Nhu cầu o xy hoá học (COD)
Nhu cầu o xy hoạ học (COD) là lượng o xy cần thiết để oxy hoá toàn bộ các chất hữu cơ có trong nước thải, kể cả các chất hữu cơ không bị phân huỷ sinh học và được xác định bằng phương pháp bicromat trong môi trường axit sunfuric có thêm chất xúc tác - sunfat bạc. Đơn vịđo của COD là mg O2/l hay mg/l [16].
* Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD)
Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) là một trong những thông số cơ bản đặc trưng cho mức độ ô nhiễm nước thải bởi các chất hữu cơ có thể bị oxy hoá sinh hoá (các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học). BOD được xác định bằng lượng oxy cần thiết
để oxy hoá các chất hữu cơ dạng hoà tan, dạng keo và một phần dạng lơ lửng với sự tham gia của các vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí, được tính bằng mgO2/l hoặc đơn giản mg/l. Đối với nước thải sinh hoạt, thông số BOD = 68% [16].
* Nitơ
Nitơ có trong nước thải dạng các liên kết vô cơ và hữu cơ. Trong nước thải sinh hoạt phần lớn các liên kết hữu cơ là các chất có nguồn gốc protit, thực phẩm dư
thừa. Còn nitơ trong các liên kết vô cơ gồm các dạng khử NH4+, NH3 và dạng oxy hoá: NO2- và NO3-[16].
* Chất hoạt động bề mặt
Các các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 02 phần: Kỵ nước và ưa nước tạo nên sự hoà tan của các chất đó trong dầu và trong nước. Tạo nguồn ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa sinh hoạt [16].
* Oxy hoà tan
Oxy hoà tan (DO) là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong quá trình xử
lý sinh học hiếu khí. Lượng oxy hoà tan trong nước thải ban đầu dẫn vào trạm xử lý thường bằng không hoặc rất nhỏ. Trong khi đó các công trình xử lý sinh học hiếu khí thì lượng oxy hoà tan cần thiết không nhỏ hơn 2mg/l.