化學沉澱法處理廢水，一般有投藥、混合、反應、沉澱等過程。其工藝流程如圖5－1所示。
化學氧化法常用來處理工業廢水，特別適宜處理難以生物降解的有機物，如大部分農藥、染料、酚、氰化物，以及引起色度、臭味的物質。常用的氧化劑有氯類（液態氯、次氯酸鈉、漂白粉等）和氧類（空氣、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等）。
用氯、次氯酸鈉、漂白粉等可以氧化廢水中的有機物、某些還原性無機物以及用來殺菌、除臭、脫色等。氯氧化法處理含氰廢水是廢水處理的一個典型實例。在堿性條件下（pH=8.5～11），液氯可將氰化物氧化成氰酸鹽：
CN-+2OH-+Cl2—→CNO-+2Cl-+H2O
氰酸鹽的毒性僅為氰化物的千分之一。若投加過量氧化劑，可將氰酸鹽進一步氧化為二氧化碳和氮：
2CNO-+4OH-+3Cl2—→2CO2↑+N2↑+6Cl-+2H2O
使水質得以進一步淨化。
空氣中的氧是最廉價的氧化劑，但氧化能力不夠強，隻能氧化易於氧化的汙染物。過氧化氫（H2O2）具有強氧化能力，適於處理多種含有毒有味化合物及難以處理的有機廢水，如含硫、氰、苯酚等的廢水。高錳酸鉀（KMnO4）也是強氧化劑，主要用於除去錳、鐵和某些有機汙染物。
化學還原法主要用於處理含有汞、鉻等重金屬離子的廢水。例如用廢鐵屑、廢銅屑、廢鋅粒等較汞活潑的金屬作還原劑處理含汞廢水，將上述金屬放在過濾裝置中，當廢水流過金屬濾層時，廢水中的Hg2+即被還原為金屬汞：
Fe(Zn，Cu)+Hg2+—→Fe2+(Zn2+，Cu2+)+Hg↓
生成的鐵（鋅、銅）汞渣經焙燒爐加熱，可以回收金屬汞。
對於含鉻廢水，可先用硫酸酸化（pH=3～4），然後加入5％～10％的硫酸亞鐵，使廢水中的六價鉻還原為三價鉻：
然後再加入石灰，降低酸度，調至pH為8～9，三價鉻離子形成難溶於水的氫氧化鉻沉澱，即自然沉降而與水分離。
2Cr3++3Ca(OH)2—→2Cr(OH)3+3Ca2+
物理化學處理法是指運用物理和化學的綜合作用使廢水得到淨化的方法。常用的有吹脫、吸附、萃取、離子交換、電解等方法，有時也歸類於化學方法。常用化學方法處理廢水的原理和處理對象見表5－2。
應該指出的是，不同的處理方法有其自身的特點和適應的處理對象，需合理地選擇和采用。例如對成分複雜的廢水，化學沉澱法往往難於達到排放或回用的要求，則需與其他處理方法聯合使用。
三、廢渣的處理
垃圾不是完全不可以利用的，通過各種加工處理可以把垃圾轉化為有用的物質或能量，所以人們把垃圾看成一種資源。麵對垃圾資源與日劇增同自然資源日漸枯竭的嚴峻現實，人類已開始自覺和不自覺地投入垃圾處理技術的研究。許多國家根據本國的垃圾有機成分含量高的特點，用垃圾生產高能燃料、複合肥料，製造沼氣和發電，並將沼氣最終用於城市管道燃氣、汽車燃料、工業燃料。當前全球垃圾資源開發處理現狀主要特點為：發達國家垃圾資源開發處理量遠高於發展中國家；②垃圾處理技術在發達國家以衛生填埋為主，而在發展中國家以堆肥為主；③垃圾資源開發處理係列化和垃圾資源綜合利用多元化已成為全球垃圾處理和綜合回收利用的新趨勢。
在采用各種合理方法處理垃圾的同時，更有價值的是對垃圾進行回收，這種回收包括材料和能源的回收。其中材料回收主要是根據垃圾的物理性能，研究和發展機械化、自動化分選垃圾技術。如利用磁吸法回收廢鐵；利用振動彈跳法分選軟、硬物質；利用旋風分離或分離方法，分離密度不同的物質等。隨著可燃性垃圾不斷增加，不少國家把它作為能源的資源。一般是通過三種途徑利用：作為輔助燃料代替低硫煤使用；②在焚化爐內焚化，利用其熱能生產蒸汽和發電；③高溫幹餾產生氣體和殘渣，氣體可作燃料，殘渣冷卻後形成玻璃體，可作原料利用。這種方法比高溫焚化垃圾，產生可供利用的能源更多，回收的材料更多，也不汙染空氣，這種方法會得到發展。因此，目前在開展科學合理使用填埋法和焚燒法的同時，積極研究無害化處理、長期受益的良性循環軌道的垃圾處理方法。其中有一種名為分選發酵法，其處理工藝路線如圖5－2所示。
該方法是基於我國城市垃圾主要以廚房垃圾為主的特點，先將收集的垃圾經重力分選，然後將吹出少量紙塑後剩下的主要部分經過滾筒篩分，篩下少量爐灰後，剩下大部分剩殘動植物等有機廢料送入發酵池進行發酵。經過生物發酵、化學法調控pH等一係列步驟和一定的時間，即可產生沼氣。待沼氣釋放完後，可濾出池中發酵液直接用作農家肥，再將剩下的殘渣經曬幹、粉碎製成顆粒複合肥。這正是對城市垃圾作為生產沼氣和複合肥的寶貴原料的積極開發。
由於樹立了垃圾資源化利用意識，圍繞垃圾處理無害化、最小量化，積極開展技術革新，強化垃圾資源綜合開發利用高新技術的應用研究，以及健全垃圾資源綜合開發整治法，加強對垃圾資源開發利用的法製管理和科學管理，既可減少對環境的汙染，又可變廢為寶！