污水的化学处理方法就是利用化学反应来分离回收污水中的污染物，或转化为无害物质，后再进行利用。属于化学处理法的有以下几种。
（1）化学沉淀法
向污水中投加某种化学药剂，使它和某些溶解物质产生反应，生成难溶盐沉淀下来。多用于处理含重金属离子的工业废水。
（2）氧化还原法
污水中呈溶解状态的有机物和无机物，在投加氧化剂和还原剂后，由于电子的迁移而发生氧化和还原作用形成无害的物质。常用的氧化剂有空气中的氧、纯氧、漂白 粉、臭氧、氯气等，氧化法多用于处理含氰含酚废水。常用的还原剂则有铁屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠等，还原法多用于处理含铬、含汞废水。
（3）电解法
在废水中插入电极并通过电流，则在阴极板上接受电子。在水的电解过程中，阳极上产生氧气，阴极上产生氢气。上述综合过程使阳极上发生氧化作用，在阴极上发生还原作用。目前电解法主要用于处理含铬及含氰废水。
除了上述三种之外还有混凝法、中和法、吸附法、离子交换法、膜分离法。污水处理化学法多用于工业废水，或用作生化处理后的出水，作进一步的处理，达到提高出水水质的目的。
不溶态污染物的分离技术：
1、重力沉降：沉砂池（平流、竖流、旋流、曝气）、沉淀池（平流、竖流、辐流、斜流）；
2、混凝澄清；
3、浮力浮上法：隔油、气浮；
4、其他：阻力截留、离心力分离法、磁力分离法
污染物的生物化学转化技术：
1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化沟等
2、生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等
3、厌氧生物处理法：厌氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然条件下的生物处理法：稳定塘、生态系统塘、土地处理法
污染物的化学转化技术：
1、中和法：酸碱中和
2、化学沉淀法：氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀
3、氧化还原法：药剂氧化法、药剂还原法、电化学法
4、化学物理消毒法：臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠
溶解态污染物的物理化学分离技术：
1、吸附法
2、离子交换法
3、膜分离法：扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤
4、其他分离方法：吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻
