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1 污水的性质及污染指标
1.1 污水的来源
污水是人类在自己的生活、生产活动中用过并为生活或生产过程所污染的水。污水包括生活污水、工业废水、被污染的降水及各种排入管渠的其他污染水。
1.1.1生活污水
生活污水是指居民在日常生活中排出的废水。生活污水的成分取决于居民的生活状况及生活习惯。我国地域广阔，情况复杂，即使生活状况相似.但各地污水中杂质的成分和浓度也不尽相同。
1.1.2 工业废水
工业废水是在生产过程中排出的废水。其成分主要决定于生产工艺过程和使用的原料，其中也包括高温（水温超过60℃）而形成热污染的工业废水。不同的工业生产产生不同性质的废水，同类工业采用不同的生产工艺过程，产生的废水也不相同。
工艺废水性质各异，多半具有危害性，未经处理不允许排放。但冷却水在生产过程中只起辅助作用，有的只是温度稍有上升，未经污染物污染或污染很轻，此时可采取冷却或简单的处理后重复使用，这种较清洁不经处理即可排放的废水称为生产废水；而污染较严重，必须经处理后方可排放的工业废水称为生产污水。
工业废水是生产污水和生产废水的总称。
1.1.3 城市污水
城市污水是排入排水系统污水的总称，是生活污水和工业废水的混合液。我国多数城市污水均属此类。在合流制排水系统中，城市污水还包括降水。城市污水的水质指标、污染物组成、形态及含量也因城市不同而异。
2 污水的物理性质及指标
2.1 水温
生活污水的年平均温度相差不大，一般为10~20℃；许多工业排出的废水温度较高。水温升高影响水生生物的生存；水中的溶解氧随水温的升高而减少，加速了污水中好氧微生物的耗氧速度，导致水体处于缺氧和无氧状态，使水质恶化。城市污水的水温与城市排水管网的体制及生产污水所占的比例有关。一般来讲，污水生物处理的温度范围为5~40℃。
2.2 色度
生活废水的颜色一般呈灰色。工业废水则由于工矿企业的不同，色度差异较大，如印染、造纸厂等生产污水色度很高。
2.3 嗅味
嗅和味是一项感官性状指标。天然水是无色、无味的。水体受到污染后产生气味，影响了水环境。生活污水的嗅味主要由有机物腐败产生的气体造成，主要来源于还原性硫和氮的化合物；工业废水的嗅味主要由挥发性化合物造成。
2.4 固体含量
水中所有残渣的总和为总固体（TS），其测定方法是将一定量水样在105~110℃烘箱中烘干至恒重，所得含量即为总固体含量。总固体量主要由有机物、无机物及生物体三种组成。也可按其存在形态分为悬浮物、胶体和溶解物。总固体包括溶解物质（DS）和悬浮固体物质（SS）。悬浮固体由有机物和无机物组成，根据其挥发性能，又可分为挥发性悬浮固体（VSS）和非挥发性悬浮固体（NVSS）两种。挥发性悬浮固体亦称灼烧减重，主要是污水中的有机质：非挥发性固体又称灰分，为无机质。生活污水中挥发性悬浮固体占70%左右。
溶解固体的浓度与成分对污水处理效果有直接影响，悬浮固体含量较高，能使管道系统产生淤积和堵塞现象，也可使污水泵站的设备损坏。如果不处理直接排入受纳水体，能造成水生动物窒息，破坏生态。
3 污水的化学性质及指标
3.1 无机物指标
无机物指标主要包括氮、磷、无机盐类和重金属离子及酸碱度等。
污水中的氮、磷为植物的营养物质，对于高等植物的生长，氮、磷是宝贵物质；而对于天然水体中的藻类，虽然是生长物质，但藻类的大量生长和繁殖，能使水体产生富营养化现象。
污水中的无机盐类主要指污水中的硫酸盐、氯化物和氰化物等。硫酸盐来自人类排泄物及一些工矿企业废水，如洗矿、化工、制药、造纸等工业废水。污水中的硫酸盐，可以在缺氧状态下，在硫酸盐还原菌和反硫化菌的作用下，还原成H2S。硫化物主要来自人类排泄物。某些工业废水含有较高的氰化物，它对管道及设备有腐蚀作用。污水中的氰化物主要来自电镀、焦化、制革、塑料、农药等工业废水。氰化物为剧毒物质，在污水中以无机氰和有机脂两种类型存在。除此以外，城市污水中还存在一些无机有毒物质，如无机砷化物，主要以亚砷酸和砷酸盐形式存在。砷会在人体内积累，属致癌物质。
污水中的重金属离子主要有汞、镉、铅、铬、锌、铜、镍、锡等。重金属离子以离子状态存在时毒性，这些离子不能被生物降解，通常可以通过食物链在动物或人体内富集，产生中毒现象。上述金属离子在低浓度时，有益于微生物的生长。有机离子对人类也有益，但其浓度超过一定值后，即有毒害作用。需要说明的是，有些重金属具有放射性，在其原子裂变的过程中会释放一些对人体有害的射线，主要有a射线、β射线、y射线及质子束等。产生这些放射物质的金属主要是钢系和钢系元素，这些物质在生活污水中很少见，在某些工业废水如采矿业及核工业废水中会出现，一般在城市污水中的含量极低。放射性物质能诱发白血病等疾病。
酸碱污染物主要由排入城市管网的工业废水形成。水中的酸碱度以pH反映其含量。
酸性废水的危害在于其有较大的腐蚀性；碱性废水易产生泡沫，使土壤盐碱化。一般情况下，城市污水的酸碱性变化不大，微生物生长的酸碱度以中性偏碱为.pH超出6~9的范围，会对人畜造成危害。
3.2 有机物指标
城市污水中含有大量的有机物，主要是碳水化合物、蛋白质、脂肪等物质。有机物种类极其复杂，难以逐一定量。但上述有机物都有被氧化的共性，即在氧化分解中需要消耗大量的氧，所以可以用氧化过程消耗的氧量作为有机物的指标。所以在实际工作中经常采用生物化学需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）等指标来反映污水中有机物的含量。
3.2.1 生物化学需氧量BOD
在一定条件下（水温20℃），好氧微生物将有机物氧化成无机物（主要是水、二氧化碳和氨）所消耗的溶解氧量.称为生物化学需氧量，单位为mg/L。
污水中的有机物分解一般分两个阶段进行。在***阶段，主要是将有机物氧化分解为无机的水、二氧化碳和氨，称碳氧化阶段；在第二阶段，氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐，称硝化阶段。生活污水中的有机物一般需要20d左右才能完成***阶段，完成两个阶段的氧化分解需要100d以上。在实际工作中常用五日生化需氧量（BOD5）作为可生物降解有机物的综合浓度指标。五日生化需氧量（BOD5）占总生化需氧量（BODu）的70%~80%，即测得BOD5后，基本能折算出BODu的总量。
3.2.2 化学需氧量COD
污水中的有机物按被微生物降解的难易程度可分为两类：可生物降解有机物和难以被生物降解有机物。这两类有机物都能被氧化成无机物，但氧化的方法完全不同。可生物降解有机物在有氧、温度一定的条件下，可以用BOD测定出其含量，而难以被微生物降解的有机物不能直接用BOD表现出来，所以BOD不能准确地反映污水中有机污染物质的含量。
化学需氧量（COD）是用化学氧化剂氧化污水中有机污染物质，氧化成CO2，和H2O，测定其消耗的氧化剂量，单位为mg/L。常用的氧化剂有两种，即重铬酸钾和高锰酸钾。重铬酸钾的氧化性略高于高锰酸钾。以重铬酸钾作氧化剂时，测得的值称CODcr；用高锰酸钾作氧化剂测得的值为CODmn。
化学需氧量（COD）能反映出易于被微生物降解的有机物含量，同时又反映难以被微生物降解的有机物含量，能较***地表示污水中有机物的含量。
对于同一种水样，如果同时测定BOD和COD，两个数值有较大的差别。COD数值大于BOD，两者的差值大致等于难以被生物降解的有机物量。差值越大，表明污水中难以被生物降解的有机物量越多，越不宜采用生物处理方法。BOD/COD的比值是用来判断污水是否可以生化处理的标志。一般认为比值大于0.3的污水，基本能采用生物处理方法。据统计，城市污水BOD。/COD的比值一般为0.4~0.65。
COD的测试需要时间较短，一般几个小时即可测得，较测BOD方便。但COD值只能反映总有机物的含量，并不能判别易于被生物降解的有机物和难以被生物降解的有机物所占的比例，所以在工程实际中，要同时测试BOD与COD两项指标作为污水处理领域的重要指标。
3.2.3 总有机碳TOC
TOC的测定原理为：将一定数量的水样.经过酸化后，注入含氧量已知的氧气流中，再通过铂作为触媒的燃烧管，在900℃高温下燃烧，把有机物所含的碳氧化成CO2，用红外线气体分析记录CO2的数量，折算成含碳量即为总有机碳。在进入燃烧管之前，需用压缩空气吹脱经酸化水样中的无机碳酸盐，排除测试干扰。单位为mg/L。
3.2.4 总需氧量TOD
有机物的主要组成元素为碳、氢、氧、氮、硫等。将其氧化后，分别产生CO2、H?（O2、NO2和SO2等物质，所消耗的氧量称为总需氧量，以mg/L表示。TOD和TOC都是通过燃烧化学反应，测定原理相同，但有机物数量表示方法不同，TOC用含碳量表示，TOD用消耗的氧量表示。对于水质条件较稳定的污水，其测得的各种指标在数值上有下列排序：
TOD>CODcr>BOD20>BOD5>TOC
4 生物性质及其指标
污水中生物污染物是指能致病的微生物，以细菌和病毒为主，主要来自生活污水、制革污水、医院污水等含有病原菌、寄生虫卵及病毒的污水。污水中的绝大多数微生物是无害的，但有一部分能引起疾病，如肝炎、伤寒、霍乱、痢疾、脑炎、脊髓灰质炎、麻疹等。
