化學需氧量（COD）是指廢水中能被氧化的物質(zhì)在被化學氧化劑氧化時，所需要的氧量，以氧的毫克/升作為單位。它是目前用來測定廢水中有機物含量的一種最常用的手段。COD分析中常用的氧化劑有高錳酸鉀（錳法CODMn）和重鉻酸鉀（鉻法CODCr），現(xiàn)在常用重鉻酸鉀法。

廢水在強酸加熱沸騰回流條件下對有機物實行氧化，用硫酸銀作催化劑時可以使大多數(shù)的有機物的氧化率提高到85-95%。如果廢水中含有較高濃度的氯根離子，應(yīng)該用硫酸汞將氯離子屏蔽掉，以減少對COD的測定干擾。

生化需氧量也可以表征廢水被有機物污染的程度，最常用的為5日生化需氧量，以BOD5表示，它表示廢水在微生物存在下進行生化降解5日內(nèi)所需要的氧的數(shù)量。今后我們將經(jīng)常使用5日生化需氧量。

有的有機物是可以被生物氧化降解的（如葡萄糖和乙醇），有的有機物只能部分被生物氧化降解（如甲醇），而有的有機物是不能被生物氧化降解的而且還具有毒性（如銀杏酚、銀杏酸、某些表面活性劑）。因此，我們可以把水中的有機物分成2個部分，即可以生化降解的有機物和不可生化降解的有機物。

通常認為COD基本上可表示水中的所有的有機物。而BOD為水中可以生物降解的有機物，因此COD與BOD的差值可以表示廢水中生物不可降解部分的有機物。

B/C是BOD5與COD比值的縮寫，該比值可以表示廢水的可生化降解特性。因此，BOD5/COD值常常被作為有機物生物降解性的評價指標。

生化處理前的處理一般都習慣地叫作預(yù)處理。由于生化法處理費用比較低、運行比較穩(wěn)定，因此一般的工業(yè)廢水都采用生化法處理，廢水的治理也以生化法作為主要的處理手段。

但廢水中含有某些對微生物有抑制、有毒害的有機物質(zhì)，因此廢水在進入生化池之前必須進行必要的預(yù)處理，目的是將廢水中對微生物有抑制、有毒害的物質(zhì)盡可能地削減或去除，以保證生化池中的微生物能正常地運行。

預(yù)處理的目的有兩個：一是將廢水中對微生物有抑制有毒害、有抑制作用的物質(zhì)盡可能地消減和去除或轉(zhuǎn)化為對微生物無害或有利的物質(zhì)，以保證生化池中的微生物能正常運行；其二是在預(yù)處理過程中削減COD負荷，以減輕生化池的運行負擔。

廢水集水池的作用是匯集、儲存和均衡廢水的水質(zhì)水量。

各個車間的生產(chǎn)廢水，其排出的廢水水量和水質(zhì)一般來說是不均衡的，生產(chǎn)時有廢水，不生產(chǎn)時就沒有廢水，甚至在一日之內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化，特別是精細化工行業(yè)的廢水，如果清濁廢水不分流，則工藝濃廢水與輕污染廢水的水質(zhì)水量變化很大，這種變化對廢水處理設(shè)施設(shè)備的正常操作及處理效果是很不利的，甚至是有害的。

因此廢水在進入主要污水處理系統(tǒng)前，都要設(shè)置一個有一定容積的廢水集水池，將廢水儲存起來并使其均質(zhì)均量，以保證廢水處理設(shè)備和設(shè)施的正常運行。

廢水中許多比重大于1的雜質(zhì)懸浮物、大顆粒、易沉降的懸浮物都可以用自然沉降、離心等方法去除。

但比重小于1的、微小的甚至肉眼無法看到的懸浮物顆粒則很難自然沉降，如膠體顆粒是10-4～10-6mm大小的微粒，在水中非常穩(wěn)定，它的沉降速度極慢，沉降1m需耕時200年。

沉降慢的原因有二個:一、膠體粒子都帶有負電荷，由于同性相斥的原因，從而阻止膠體微粒間的接觸，不能被彼此粘合，懸浮于水中。二、膠體粒子表面還有一層分子緊緊地包圍著，這層水化層也阻礙和隔絕膠體微粒之間的接觸，不能被彼此粘合，懸浮于水中。

要使膠體顆粒沉淀，就要促使膠體顆粒相互接觸，使之成為大的顆粒，亦即凝聚起來，使其比重大于1而沉淀。

采用的方法有很多種，工程上常用的技術(shù)有：凝聚法、絮凝法和混凝法。

在廢水中投加帶正離子的混凝藥劑，大量正離子在膠體粒子之間的存在以消除膠體粒子之間的靜電排斥，從而使微粒聚結(jié)，這種通過投加正離子電解質(zhì)的方法，使得膠體微粒相互聚結(jié)的過程稱為凝聚。常用地凝聚劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、明礬、氯化鐵等。

絮凝是在廢水中加入高分子混凝藥劑，高分子混凝藥劑溶解后，會形成高分子聚合物。這種高聚物的結(jié)構(gòu)是線型結(jié)構(gòu)，線的一端拉著一個微小粒子，另一端拉著另一個微小粒子，在相距較遠兩個粒子之間起著粘結(jié)架橋的作用，使得微粒逐漸變大，最終形成大顆粒的絮凝體（俗稱礬花），加速顆粒沉降。常用的絮聚劑有聚丙烯酰胺（PAM）、聚鐵（PE）等。

凝聚與絮凝結(jié)合在一起使用的過程為混凝過程。混凝在實驗或工程上被經(jīng)常應(yīng)用，如先在水中投加硫酸亞鐵等藥劑，消除膠體粒子之間的靜電排斥，然后再投加聚丙烯酰胺（PAM），使得微粒逐漸變大，形成肉眼可見的礬花，最后產(chǎn)生沉降。

利用多孔性固體（如活性炭）或絮體物質(zhì)（如聚鐵）將廢水中的有毒有害物質(zhì)吸附在固體或絮體的表面上或微孔內(nèi)，達到凈化水質(zhì)的目的，這種處理方法稱作為吸附處理。吸附的對象可以是不溶性固體物質(zhì)，也可以是溶解性物質(zhì)。吸附處理的效率高，出水水質(zhì)好，因此常作為廢水深度處理。也可在生化處理單元中引入吸附處理，以提高生化處理效率（如PACT法就是其中的一種）。

廢水的生物化學處理是廢水處理系統(tǒng)中最重要的過程之一，簡稱生化處理。生化處理是利用微生物的生命活動過程將廢水中的可溶性的有機物及部分不溶性的有機物有效地去除，使水得到凈化。

由于廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物，這些無生命的有機物是微生物的食料，一部分降解、合成為細胞物質(zhì)（組合代謝產(chǎn)物），另一部分降解氧化為水份，二氧化碳等（分解代謝產(chǎn)物），在此過程中廢水中的有機污染物被微生物降解去除。

微生物除了需要營養(yǎng)，還需要合適的環(huán)境因素，如溫度、pH值、溶解氧、滲透壓等才能生存。如果環(huán)境條件不正常，會影響微生物的生命活動，甚至發(fā)生變異或死亡。

在廢水生物處理中，微生物最適宜的溫度范圍一般為16-30℃，最高溫度在37-43℃，當溫度低于10℃時，微生物將不再生長。

在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度每提高10℃，微生物的代謝速率會相應(yīng)提高，COD的去除率也會提高10%左右；相反，溫度每降低10℃，COD的去除率會降低10%，因此在冬季時，COD的生化去除率會明顯低于其它季節(jié)。

微生物的生命活動、物質(zhì)代謝與pH值有密切關(guān)系。大多數(shù)微生物對pH的適應(yīng)范圍在4.5-9，而最適宜的pH值的范圍在6.5-7.5。當pH低于6.5時，真菌開始與細菌競爭，pH到4.5時，真菌在生化池內(nèi)將占完全的優(yōu)勢，其結(jié)果是嚴重影響污泥的沉降結(jié)果；當pH超過9時，微生物的代謝速度將受到阻礙。

不同的微生物對pH值的適應(yīng)范圍要求是不一樣的。在好氧生物處理中，pH可在6.5-8.5之間變化；厭氧生物處理中，微生物以pH的要求比較嚴格，pH應(yīng)在6.7-7.4之間。