一種是按工業廢水中所含主要污染物的化學性質分類，含無機污染物為主的為無機廢水，含有機污染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水，是無機廢水；食品或石油加工過程的廢水，是有機廢水。
第二種是按工業企業的產品和加工對象分類，如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農藥廢水、電站廢水等。第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類，如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。
前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分，也不能表明廢水的危害性。第三種分類法，明確地指出廢水中主要污染物的成分，能表明廢水一定的危害性。
此外也有從廢水處理的難易度和廢水的危害性出發，將廢水中主要污染物歸納為三類：一類為廢熱，主要來自冷卻水，冷卻水可以回用；第二類為常規污染物，即無明顯毒性而又易于生物降解的物質，包括生物可降解的有[1]機物，可作為生物營養素的化合物，以及懸浮固體等；第三類為有毒污染物，即含有毒性而又不易生物降解的物質，包括重金屬、有毒化合物和不易被生物降解的有機化合物等。
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