一般污水处理厂需要分析的主要化学指标如下：
⑴pH值：pH值可以通过测量水中的氢离子浓度来确定。pH值对废水的生物处理影响很大，硝化反应对pH值更加敏感。城市污水的pH值一般在6～8之间，如果超出这一范围，往往表明有大量工业废水排入。对于含有酸性物质或碱性物质的工业废水，在进入生物处理系统之前需要进行中和处理。
⑵碱度：碱度能反应出废水在处理过程中所具有的对酸的缓冲能力，如果废水具有相对高的碱度，就可以对pH值的变化起到缓冲作用，使pH值相对稳定。碱度表示水样中与强酸中的氢离子结合的物质的含量，碱度的大小可用水样在滴定过程中消耗的强酸量来测定。
⑶CODCr: CODCr是废水中能被强氧化剂重铬酸钾所氧化的有机物的数量，以氧的mg/L计。
⑷BOD5：BOD5是废水中有机物被生物降解所需要的氧量，是衡量废水可生化性的指标。
⑸氮：在污水处理厂中，氮的变化和含量分布为工艺提供参数。污水处理厂进水中的有机氮和氨氮含量一般较高，而硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量一般较低。初沉池氨氮的增加一般表明沉淀污泥开始厌氧，而二沉池硝酸氮和亚硝酸氮的增加，表明硝化作用已经发生。生活污水中氮的含量一般为20～80mg/L，其中有机氮8～35mg/L，氨氮为12～50mg/L，硝酸氮和亚硝酸氮的含量很低。工业废水中有机氮、氨氮、硝酸氮和亚硝酸氮含量因水而异，有的工业废水中氮的含量极低，在利用生物法处理时，需要投加氮肥以补充微生物所需的氮含量，而出水中氮的含量过高时，又需要进行脱氮处理，以防止受纳水体出现富营养化现象。
⑹磷：生物污水中磷的含量一般为2～20mg/L，其中有机磷1～5mg/L，无机磷为1～15mg/L。工业废水中磷的含量差别很大，有的工业废水中磷的含量极低，在利用生物法处理时，需要投加磷肥以补充微生物所需的磷含量，而出水中磷的含量过高时，又需要进行除磷处理，以防止受纳水体出现富营养化现象。
⑺石油类：废水中的油大多是不溶于水的，且浮在水面上。进水中的油会影响充氧效果、导致活性污泥中的微生物活性降低，进入到生物处理构筑物的混合污水含油浓度通常不能大于30～50mg/L。
⑻重金属：废水中的重金属主要来自工业废水，其毒性很大。污水处理厂通常没有较好的处理方法，通常需要在排放车间内进行就地处理达到国家排放标准后再进入排水系统，如果污水处理厂出水中重金属含量上升，往往说明预处理出现了问题。
⑼硫化物：水中的硫化物超过0.5mg/L后，就带有令人厌恶的臭鸡蛋味，且有腐蚀性，有时甚至会引起硫化氢中毒事件。
⑽余氯：使用氯消毒时，为保证在输送过程中微生物的繁殖，出水中余氯(包括游离性余氯和化合性余氯)是消毒工艺的控制指标，一般不超过0.3mg/L。
