De acordo com as classificações-padrão do setor, as águas residuais são divididas em três categorias principais: físicas, químicas e biológicas. As águas residuais químicas geralmente contêm um grande número de poluentes tóxicos característicos.
I. Poluentes Físicos
1. Sólidos Suspensos (SS): Silte, colóides, fragmentos de lodo e partículas finas floculentas são as principais fontes de lodo flutuante e turbidez em tanques aeróbicos.
2. Substâncias Oleosas: Óleo flutuante, óleo emulsionado e óleo dissolvido; freqüentemente encontrado em águas residuais de produtos químicos, usinagem e refino de petróleo. Essas substâncias revestem o lodo, fazendo com que ele flutue e destrua os flocos bacterianos.
3. Poluição térmica: águas residuais-de alta temperatura reduzem o oxigênio dissolvido, aceleram a morte microbiana e danificam o sistema biológico.
4. Cor: As cores provenientes de corantes, complexos de metais pesados e substâncias húmicas são, em sua maioria, cromóforos persistentes.
II. Poluentes Químicos
1. Oxigênio-que esgota a matéria orgânica
DQO: Demanda Química de Oxigênio, inclui toda matéria orgânica oxidável + alguma matéria inorgânica redutora;
DBO₅: Demanda Bioquímica de Oxigênio por Cinco Dias, matéria orgânica que pode ser degradada por microrganismos;
Exemplos: Açúcares, ácidos orgânicos, álcoois, amido e matéria orgânica proveniente de resíduos domésticos e de cozinha.
Danos: esgota o OD na água, causando deficiência de oxigênio, escurecimento e odor desagradável.
2. Nutrientes de Nitrogênio e Fósforo
Nitrogênio: nitrogênio amoniacal (NH₃-N), nitrogênio nitrito (NO₂⁻-N), nitrogênio nitrato (NO₃⁻-N), nitrogênio total (TN)
Fósforo: Ortofosfato, Fósforo Total (TP)
Danos: Crescimento descontrolado de algas, proliferação de algas azuis-verdes e a causa do lodo de desnitrificação em sua lagoa aeróbica anterior.
3. Poluentes Inorgânicos Tóxicos
1. Metais Pesados: Mercúrio, cádmio, cromo, chumbo, arsênico, cobre, níquel, zinco, etc., encontrados principalmente em águas residuais químicas, galvanoplastia e metalúrgicas. Estes são difíceis de serem degradados pelos microrganismos, acumulam-se facilmente e são biotóxicos.
2. Poluentes ácidos e alcalinos: Ácidos e bases fortes alteram os valores de pH e inibem a atividade de bactérias biológicas.
3. Sais inorgânicos: íons cloreto, sulfatos, sais de sódio, etc. Águas residuais com alta-salinidade podem causar desequilíbrio na pressão osmótica no lodo e morte microbiana; os sulfatos também podem gerar sulfeto de hidrogênio de forma anaeróbica, um gás tóxico-de cheiro fétido.
4. Poluentes orgânicos tóxicos
Principalmente substâncias recalcitrantes, persistentes, cancerígenas e teratogênicas:
Compostos de benzeno, fenóis, hidrocarbonetos halogenados, aldeídos, cetonas e outros solventes orgânicos;
Pesticidas, antibióticos, intermediários corantes, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, surfactantes;
Características: Baixa eficiência de degradação bioquímica aeróbica comum; altamente tóxico para lodo ativado, causando lodo flutuante, desintegração de lodo e efluentes que excedem os padrões.
III. Poluentes Biológicos
1. Bactérias, patógenos, vírus e ovos de parasitas: Comumente encontrados em esgotos domésticos e matadouros/águas residuais médicas;
2. Restos de algas e plâncton: estes morrem em grande número depois que os corpos d'água se tornam eutróficos, aumentando os sólidos suspensos (SS) e o dióxido de carbono (DQO).