Качественная характеристика сточных вод определяется химико-аналитическими определителями различных загрязняющих ингреди­ентов.

В связи с тем, что определение абсолютного состава сточных вод трудоемко, обычно пользуются сокращенным перечнем показателей, наиболее полно характеризующих их качество и используемых для проектирования и расчета сооружений канализации. К таким показателям относятся: температура, окраска, запах, прозрачность, величина рН, сухой и плотный остатки, содержание взвешенных веществ, оседающих веществ, биохимическая потребность в кислороде {БПК), химическая потребность в кислороде (ХПК), содержание различных форм азота, фосфатов, хлоридов, сульфатов, токсичных элементов, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), концентрация растворенного кислорода, биологические загрязнения.

Первые пять показателей относятся к органолептическим показателям вредности, причем два из них (температура и  реакция среды) помимо органолептических воздействии оказывают значительное влияние на состояние водоотводящих и очистных сооружений канализации. Так, температура воды влияет на процессы осаждения взвешенных веществ и определяет скорость биологических процессов в технологии очистки воды, а изменение реакции среды выше 0,5 или ниже 8,5 может привести к разрушению сооружений канализации и к наруше­нию нормальной жизнедеятельности микроорганизмов, осуществляющих процессы очистки воды.

Величина сухого и плотного остатка в воде дает представление об общем количестве загрязнений в первом случае в натуральной пробе, а во втором—в фильтрованной. Прокаливание сухого и плотного остат­ков и определение весовых потерь после прокаливания позволяют по­лучить примерное самоочищение минеральной и органической частей загрязнений.

Содержание взвешенных веществ — один из главных показателей качества сточных вод, по которому рассчитывают сооружения для от­стаивания и определяют количество образующихся осадков. Концент­рация взвешенных веществ в городских сточных водах обычно состав­ляет 100—500 мг/л. Оседающие вещества являются частью взвешенных веществ, которая оседает в потоке на дно отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания. В городских сточных водах оседающие вещества состав­ляют 65—75% взвешенных веществ по весу.

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) также является одним из главных показателей качества сточных вод, по которому рас­считывают сооружения биологической очистки.

БПК представляет собой кислородный эквивалент степени загряз­ненности сточной воды органическими веществами, который будет раз­личным для одной и той же воды в зависимости от длительности его оп­ределения. Поэтому величину БПК всегда указывают с индексом внизу, который означает длительность определения. Например, БПК5 — ко­личество кислорода, потребляемое микроорганизмами за пять суток оп­ределения, а если указана БПКПОЛН, то это значит, что дана величина кислорода, необходимая на сумму всех биологических реакций окис­ления органических веществ сточной воды. БПКПОЛН2/л. городских сточ­ных вод, как правило, не бывает более 500 мгО

Таким образом, ХПК сточных вод должна быть обязательно выше БПКполп. так как не все органические вещества окисляются биологи­чески (микроорганизмами) и не обязательно до конечных, простых про­дуктов окисления. В соответствии с требованиями СНиП II-32-74 ХПК городских сточных вод, поступающих на очистные сооружения, не должна более чем в 1,5 раза превышать БПКПОЛН, т. е. превышать 750 мгО2/л,

По величине ХПК, или, точнее, по разности между величинами ХПК и БПКПОлн можно судить о соотношении между бытовыми и про­изводственными сточными водами в их смеси. Чем выше эта разность, тем больше количество производственных сточных вод, так как в по­следних, как правило, содержатся трудноокисляемые или биологичес­ки неокисляемые органические вещества.

Необходимо также определять содержание азотных форм и фосфора в сточных водах, так как они являются основными биогенными эле ментами питания микроорганизмов, обеспечивающих биологическую очистку сточных вод. В городских сточных водах до их очистки при­сутствуют только две формы азота — общий и аммонийный Окислен­ные формы азота (нитраты и нитриты) могут появляться только после очистки в биоокислителях — аэротенках и биофильтрах. Концентра­ция аммонийного азота в сточной воде является одним из дополнитель­ных показателей ее загрязненности хозяйственно-бытовыми загрязнениями. Чем меньше аммонийного азота в сточной воде, тем она чище. Однако реакция окисления азота аммонийных солей до нитратов тре­бует кислорода примерно в два раза больше, чем реакции окисления органических веществ, поэтому в практике очистка сточных вод обычно ограничивается только стадией окисления органических веществ, кото­рая называется полной биологической очисткой.

Содержание сульфатов и хлоридов в сточных водах определяют в качестве основных показателей минеральных загрязнений. В город­ских сточных водах концентрация сульфатов составляет 100 — 150 мг/л, а концентрация хлоридов 150—250 мг/л. В процессе очистки сточных вод на городских очистных сооружениях сульфаты и хлориды не задерживаются, никаких изменений не претерпевают и в указанных концентрациях не оказывают влияния на физико-химические и био­логические процессы обработки воды и осадков.

К группе токсичных относятся железо, никель, медь, свинец, цинк, хром (особенно шестивалентный), мышьяк, сурьма, алюминий и т. д. Содержание этих элементов в производственных сточных водах, посту­пающих в городскую канализационную сеть, не должно быть больше пороговых значений, определяемых началом окончательных воздейст­вий на микрофлору, осуществляющую очистку сточных вод.

Определение синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) в сточных водах обязательно, так как эта группа химических соединений отрицательно влияет на работу очистных сооружений го­родских канализаций и санитарное состояние водоемов. Предельно допустимые концентрации (ПДК) СПАВ для сооружений биологичес­кой очистки составляют 10—20 мг/л в зависимости от их типа и моле­кулярной структуры.

Одним из основных показателей качества очищенных сточных вод является количество растворенного кислорода. Для нормальной жиз­недеятельности открытых водоемов его количество не должно быть меньше 4 мг/л, а для нормального функционирования сооружений — биоокислителей не меньше 2 мг/л. В загрязненных сточных водах раст­воренный кислород, как правило, отсутствует.

Биологические загрязнения в сточных водах представлены бакте­риями, вирусами, грибами, мелкими водорослями, гельминтами, поэ­тому сточные воды опасны в эпидемиологическом отношении. При ана­лизе сточных вод на биологические загрязнения определяют общий счет бактерий, число бактерий кишечной группы и число яиц гельмин­тов. В городских сточных водах общий счет бактерий составляет не­сколько сотен тысяч в 1 мл, число бактерий кишечной группы — не-Слолько десятков тысяч в 1 мл, а число яиц гельминтов находится в пределах десяти в 1 л.

В связи с тем, что концентрации загрязнения в сточных водах значи­тельно колеблются во времени, методика отбора проб должна обеспе­чивать представительность среднего качества. Общепринятой для городских сточных вод является методика отбора среднесуточных проб — отбора часовых проб пропорционально часовым расходам сточных вод