污水是指受一定污染的来自生活和生产的排出水，由于污水中所含污染物会传播造成更多的污染，污水处理是必不可少的一个行业。要想处理好污水，首先要知道，污水中的主要污染物到底是什么。
污水中的主要污染物可分为三大类:物理性污染、化学性污染和生物性污染。
(1)物理性污染可分为以下几个方面。
①热污染。污水的水温是污水水质的重要物理特性之一。污水处理过程中，水温过低(如低于5°C)或过高(如高于40°C)不仅会影响污水的生物处理效果，而且温度过高的污水排入水体后，造成受纳水体的水温异常升高，水中有毒物质毒性加剧，溶解氧降低，危害水生生物的生长甚至导致死亡。温度较高的污水主要来自热电厂及各种工艺冷却水。
②悬浮物质污染。悬浮物是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质、浮游生物及呈乳化状态的油类。它们主要来自生活污水、垃圾和采矿、建材、食品、造纸等工业产生的污水，或者是由于地面径流所引起的水土流失。悬浮物质的存在造成水质浑浊、外观恶化，改变水的颜色。
③放射性污染。污水中的放射性物质主要来自铀、镭等放射性金属的生产和使用过程，如放射性矿藏、核试验、核电站以及医院的同位素实验室等。放射性污染对人体的影响可以长期蓄积，引起潜在效应，诱发贫血、癌症等。
(2)化学性污染可分为以下几个方面。
①无机无毒物污染。无机无毒物主要指无机酸、无机碱、一般无机盐以及氮、磷等植物营养物质。酸性、碱性污水主要来自矿山排水、化工、金属酸洗、电镀、制碱、碱法造纸、化纤、制革、炼油等多种工业污水。酸碱污水排人水体后会改变受纳水体的pH 值。从而抑制或杀灭细菌或其它微生物的生长，削弱水体的自净能力，破坏生态平衡。此外，酸、碱污染还能逐步地腐蚀管道、船舶和地下构筑物等设施。一般无机盐类是由于酸性污水与碱性污水相互中和以及它们与地表物质之间相互反应产生的。无机盐量的增多导致水中的溶解性固体增加，给工业用水和生活用水带来许多不利因素。
污水中的氮、磷是植物和微生物的主要营养物质。氮主要来源于氮肥厂、洗毛厂、制革厂、造纸厂等;磷的主要来源是磷肥厂和含磷洗涤剂。施用氮肥和磷肥的农田排水也会有残余的氮和磷。
当水体中氮、磷等植物营养物质增多时，可导致水体，特别是湖泊、水库、港湾、内海等水流缓慢的水域中的浮游植物及水草大量繁殖。这种现象称之为水体的“富营养化”。“富营养化”可导致水中溶解氧减少，有些藻类还带有毒性，危害鱼类及水生动物的生存。更有甚者，过多的藻类残体可使湖泊变浅，最后形成水体老化和沼泽化。
②无机有毒物污染。无机化学毒物包括金属和非金属两类。金属毒物主要为汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、铂和铋等，特别是前几种危害较大。如汞进入人体后被转化为甲基汞，在脑组织内积累，破坏神经功能，严重时造成死亡。镉中毒时引起全身疼痛，其中的镉取代了骨质中的钙，使骨骼软化，腰关节受损、骨节变形，有时还会引起心血管病。
金属毒物具有以下特点。
A. 不能被微生物降解，只能在各种形态间相互转化、分散。
B. 其毒性以离子态存在时最严重，金属离子在水中容易被带负电荷的胶体吸附，吸附金属离子的胶体可随水流迁移，但大多数会迅速沉降，因此重金属一般都富集在排污口下游一定范围内的底泥中。
C. 能被生物富集于体内，既危害生物，又通过食物链危害人体。
D. 重金属进人人体后，能够和生理高分子物质，如蛋白质等发生作用而使这些生理高分子物质失去活性，也可能在人体的某些器官积累，造成慢性中毒，其危害有时需10~20 年才能显露出来。
重要的非金属毒物有砷、氰、亚硝酸根等。如砷中毒时能引起中枢神经紊乱，诱发皮肤癌等。亚硝酸盐在人体内还能与仲胺生成亚硝胺，具有强烈的致癌作用。
③有机无毒物污染(需氧有机物污染)。有机无毒污染物主要包括生活污水、牲畜污水和某些工业污水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物。这类有机物是不稳定的，在有氧条件下，经好氧微生物作用进行转化，消耗溶解氧，产生CO2、H2O等稳定物质;无氧条件下，可在厌氧微生物作用下进行转化，产生H2O、CH4、CO等稳定物质，同时放出硫化氢、硫醇等难闻气体。使水质变黑变臭，造成环境质量进一步恶化。这一类污染物质是目前水体中最普遍的一 种污染物。
④有机有毒物污染。污染水体中的有机有毒物质种类很多，这类污染物质多属于人工合成的有机物质(如DDT、六六六)、多环芳烃、芳香胺等污染物;这类污染物质的主要特征是化学性质稳定，很难被微生物分解，其另一特征是它们以不同的方式和程度有害于人类健康，是致畸、致突变物质。
⑤油类物质污染。有机油类污染物质包括“石油类”和“动植物油类”两项。它们进入水体后漂浮在水面上，形成油膜，隔绝阳光、大气与水体的联系，破坏水体的复氧条件，从而影响水生物、植物的生长。
(3)生物性污染可分为以下几个方面。
生物污染物主要是指废水中的致病性微生物，它包括致病细菌、病虫卵和病毒。未污染的天然水中细菌含量很低，当城市污水、垃圾淋溶水、医院污水等排人后将带人各种病原微生物。如生活污水中可能含有能引起肝炎、伤寒、霍乱、痢疾、脑炎的病毒和细菌以及蛔虫卵和钩虫卵等。