化学方法是通过化学氧化还原反应氧化和还原废水中的有机和无机物质，从而对废水中的有毒有害物质进行解毒，并将难处理的有机物质转化为可生物降解的有机物质。目前，常用的化学处理方法有：芬顿试剂氧化法，氧化法，超声氧化法等。
1 Fenton试剂的氧化方法：Fenton试剂是亚铁离子和过氧化氢的组合。当pH值低时（通常需要约3的pH），过氧化氢将在亚铁离子的催化下分解产生羟基自由基。这触发了连锁反应。羟基自由基具有很高的活性，可以氧化分解废水中的大多数有机物，从而降低废水中有机物的含量，从而达到处理废水的目的。尽管Fenton试剂氧化法对废水具有良好的处理效果，但对pH的要求很高。需要添加大量的酸或碱来调节废水的pH值。这不仅导致水中的盐度升高，导致水污染，而且增加了运行成本。造成经济负担。目前，一些研究机构已经将紫外线引入芬顿法中，大大增强了其氧化能力。该方法被认为是有前途的化学处理技术。
2氧化方法：（1）臭氧氧化方法臭氧是一种强氧化剂，能与污染物反应获得活性羟基。羟基自由基可引发链反应，将许多大分子有机污染物降解为小分子物质和无机物质，并破坏有害的化学物质。臭氧氧化反应能力强，速度快，无二次污染，操作管理方便。它主要用于处理染料废水和印染废水的色度和难降解有机物。臭氧对亲水性染料具有快速的脱色作用，效果良好；它对疏水性染料的脱色作用慢，效果差，臭氧消耗量大。臭氧氧化方法的问题是高投资，高功耗和高处理成本。 （2）光催化氧化法光催化氧化法将光辐射与O3，H2O2和其他氧化剂结合起来，对污水进行处理，即在氧化剂中加入紫外光，其效率远高于单一氧化法。其中，紫外线的作用是促进污染物的分解，加快臭氧氧化速度并缩短反应时间。由于该方法中的不完全催化氧化，无法完全产生CO2，这很可能引起二次污染。另外，光催化氧化有局限性，仅适用于含有芳族化合物和不饱和有机物的石化废水。因此，需要根据废水的不同类型选择不同的氧化处理方法，以有效地完成废水处理。
3超声氧化法：有机物超声降解的机理是液体在超声作用下发生声空化（频率通常为2×104〜5×108Hz），从而产生空化气泡。周围很小的空间中会产生高温（1900〜5200K）和高压（5×107Pa），伴随着强烈的冲击波和高达400km / s的速度的射流，引起水的热分解反应气泡中的蒸汽产生强氧化性自由基，挥发性有机化合物形成蒸汽直接热分解，而难挥发的有机化合物在空化气泡气液界面或本体溶液中通过与空化的氧化反应而降解部首。超声法反应条件温和，设备简单，操作简便，无二次污染，速度快，应用范围广，潜力大等特点，但超声氧化法不易规模化，能耗高，超声波能量的转化率和利用率低，处理量小，处理成本高等问题。该化学法操作时间短，废水处理效果好，但存在投资大，能耗高，工艺复杂的问题。
