Tính chất vật lý của nước thải bao gồm nhiệt độ, màu sắc, mùi vị và chất rắn. Căn cứ vào các tính chất này mà Phương Nam nguyên cứu các quy trình xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp, hay dùng hóa chất xử lý nước thải PAC phù hợp.
Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước thải thay đổi rất lớn, phụ thuộc vào mùa trong năm. Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ lắng, mức độ oxy hòa tan và hoạt động của vi sinh vật. Nhiệt độ của nước thải là một yếu tố hết sức quan trọng đối với quy trình một số bộ phận của nhà máy xử lý nước thải như bể lắng và bể lọc.
Màu sắc
Nước thải chứa oxy hòa tan (DO) thường có màu xám. Nước thải có màu đen thường có mùi hôi thối chứa lượng oxy hòa tan rất ít hoặc không có.
Chất rắn
Chất rắn bao gồm các chất lơ lửng hoặc các chất hòa tan trong nước và nước thải. Chất rắn được chia thành các phần khác nhau, nồng độ của chúng cho biết chất lượng của nước thải và là tham số quan trọng để kiểm soát các quy trình xử lý nước thải. Thành phần chất rắn trong nước thải bao gồm:
Tổng chất rắn, (TS), bao gồm tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và tổng chất rắn hòa tan (TDS). Mỗi một phần của chất rắn lơ lửng và chất rắn hòa tan có thể chia thành phần bay hơi hoặc phần cố định. Tổng chất rắn là các chất còn lại trong cốc sau khi bay hơi mẫu nước thải trong một giờ hoặc qua đêm trong lò nung ở nhiệt độ từ 1030C đến 1050C. TS được xác định bằng công thức:
mg TS/l = ((A-B)´ 1000) / Thể tích mẫu, ml
A - trọng lượng của cặn khô + trong lượng của cốc, mg
B - trọng lượng của cốc, mg
1000 – hệ số chuyển đổi 1000 ml/l
Tổng chất rắn lơ lửng, (TSS), được quy cho cặn không có khả năng lọc. TSS là một tham số quan trọng đối với nước thải và là một trong những tiêu chuẩn trong xử lý nước. Tiêu chuẩn TSS đối với nước thải sau khi xử lý sơ cấp và thứ cấp thường bằng 30 và 12 mg/l. TSS được xác định bằng cách lọc mẫu đã được trộn đều qua giấy lọc có kích thước lỗ bằng 0,2 mm. Cặn giữ lại trên giấy lọc được nung trong lò nung trong thời gian ít nhất là 1 giờ ở nhiệt độ từ 1030C đến 1050C cho đến khi khối lượng không đổi. TSS được xác định bằng công thức:
mg TSS = ((C-D)´ 1000) / Thể tích mẫu, ml
C - trọng lượng của giấy lọc và cốc nung + cặn khô, mg
D – trọng lượng của giấy lọc và cốc nung, mg
Tổng chất rắn hòa tan, (TDS), chất rắn hòa tan được gọi là cặn không có khả năng lọc. Tổng chất rắn hòa tan trong nước thải thô nằm trong khoảng từ 250 – 850 mg/l.
TDS được xác định như sau: mẫu sau khi được trộn đều, lọc qua giấy lọc sợi thủy tinh có kích thước lỗ bằng 2,0 mm. Dịch lọc được bay hơi trong thời gian ít nhất là 1 giờ trong lò nung ở nhiệt độ 180 ± 20C. Trọng lượng tăng lên của cốc nung là trọng lượng của TDS được xác định bằng công thức:
mg /TDS/l = ((E-F)´ 1000) / Thể tích mẫu, ml
E - trọng lượng cặn khô + cốc nung, mg
F - trọng lượng cốc, mg
Chất rắn bay hơi và chất rắn cố định – cặn từ TS, TSS hoặc TDS được nung ở 5500C. Trọng lượng bị mất sau khi nung là chất rắn bay hơi. Ngược lại, chất rắn còn lại là chất rắn cố định. Phần chất rắn bay hơi và chất rắn cố định được xác định bằng công thức:
mg chất rắn bay hơi/l = ((G-H)´ 1000) / Thể tích mẫu, ml
mg chất rắn cố định /l = ((H-I)´ 1000) / Thể tích mẫu, ml
G – trọng lượng của cặn + trọng lượng cốc trước khi nung, mg
H – trọng lượng cặn + cốc nung hoặc phin lọc sau khi nung, mg
I – trọng lượng cốc hoặc phin lọc, mg
Xác định phần bay hơi của chất rắn để kiểm soát quy trình hoạt động của nhà máy xử lý nước thải công nghiệp, bởi vì nó cho biết kết quả thô của lượng chất hữu cơ trong phần chất rắn của nước thải.
Kết quả xác định chất rắn bay hơi và chất rắn cố định không phân biệt độ chính xác giữa chất hữu cơ và vô cơ, bởi vì lượng mất khi nung không xác nhận chỉ có hợp chất hữu cơ mà còn một số hợp chất muối vô cơ cũng bị phân hủy. Xác định các chất hữu cơ có thể được tiến hành bằng kiểm tra nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD) và tổng cacbon hữu cơ (TOC).
Chất rắn có khả năng lắng - các vật liệu lơ lửng có khả năng lắng trong một thời gian xác định. Chất rắn lắng được biểu diễn theo đơn vị ml/l hoặc mg/l.
Phương pháp thể tích để xác định chất rắn có khả năng lắng như sau:
Cho nước thải vào ống đong hình trụ có các vạch chia thể tích. Sau khi hỗn hợp được trộn đều, để im trong thời gian 45 phút. Dùng đũa thủy tinh đầu bọc cao su đảo nhẹ quanh thành ống. Sau đó, để im thêm 15 phút nữa. Ghi thể tích chất rắn lắng theo ml/l.
Một thí nghiệm khác để xác định chất rắn có khả năng lắng là phương pháp trọng lượng. Đầu tiên, xác định tổng chất rắn lơ lửng như đã giới thiệu ở trên. Sau đó, xác định chất rắn lơ lửng không có khả năng lắng từ dung dịch của cùng một mẫu đã được để lắng trong thời gian 1 giờ. Tiếp theo, xác định TSS (mg/l) của dịch lỏng. Kết quả thu được là tổng chất rắn không có khả năng lắng. Chất rắn có khả năng lắng được xác định theo công thức:
[mg chất rắn có khả năng lắng /l ] = [mg TSS/l) - (mg chất rắn không có khả năng lắng/l)