化学工业生产过程中，会产生大量对环境有毒有害的废液。这类废液的主要特点是：污染物多，色度重，BOD和COD高，含有各种有机酸，醇，醛，环氧化合物等，不能直接采用生物化学方法进行降解。化工种类多，生产工艺差别大，处理过程复杂而艰难。排放污水的pH值不稳定，酸碱不容易控制。
酸碱废水主要来自于化工厂，染料厂，印染厂，皮革造纸，燃油厂等。在酸碱的废水中，还有大量的高盐，有机物等。酸碱废水具有比较强的腐蚀性，排污管道和处理设备都需要根据设计的工艺，进行个性化的定制。治理酸碱性的废水，一般的原则就是考虑回收利用，根据水质，水量，工艺要求等。如果能重复利用，就像办法重复利用；不能重复利用的，就要想办法采用物理，化学，物化，生化的方法进行处理。对于低浓度的洗涤用水，酸碱的处理方法可以根据情况，采用酸碱中和的方法，然后进一步降解，过滤处理。
对于制药废水来说，种类繁多，成分复杂，有机物多。主要特点是：污染物浓度高，毒性大，中间体多，难以生物降解，臭味打，对人健康有巨大影响，气体污染空气，对环境造成污染。制药废水的水量，水质不稳定。首先要考虑的方法，就是降低预处理，即降低污染物的浓度。比如，采用吸附，过滤，氧化，萃取，蒸馏，活性泥等。中成药废水含有纤维，有机物比较多，不确定成分比较多，在处理的过程中，需要详细分析其中的成分，使用什么工艺而才能达到有效降解，净化提纯的目标。小型的制药厂会把废水经过简单处理，汇总到附近的污水管网，进行集中化处理，达到后排放。对于大型制药厂，废水量大，处理起来成本高，工艺复杂，则基本上要自建污水处理设备。
含重金属多的废水主要来源于金属冶炼，造纸，染料，热加工制造企业等。比如，含汞废水去除的方法，就要考虑硫化物沉淀，化学凝聚法，活性炭吸附法，金属还原法，离子交换和微生物等方法。汞废水包括有机汞和无机汞两种，一般有机汞比较难处理，通常情况下，要将有机汞转变为无极汞，然后进行处理。化合物中的汞，毒性比较大，不容易降解，容易被人吸收，在处理的过程中要特别注意。密封化处理，不污染土壤，不腐蚀管道，处理过程精准化控制，对于过程反复实验，对结果要严格要求。
在化工废水中，含油量高的废水主要来源于石油，钢铁，焦化，机械加工等。油类主要有上浮油，分散油，乳化油。废水中的有机物并不是单纯的，可能夹杂了很多其他污染物，在处理工艺上讲究有主有次，有先有后，对于反应的时间，温度，条件进行控制。在含油量高的废水中，使用气浮的方法比较多。含氰废水主要来自电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、化纤、塑料、农药、化工等部门。含氰废水是一种毒性较大的工业废水，在水中不稳定，较易于分解，无机氰和有机氰化物皆为剧毒性物质，人食入可引起急性中毒。治理方法有碱性氯化法、电解氧化法、加压水解法、生物化学法、生物铁法、硫酸亚铁法、空气吹脱法等。
其处理程度应根据水质和要求选择。一级处理主要分离水中的悬浮固体物、胶体物、浮油或重油等。可采用水质水量调节、自然沉淀、上浮和隔油等方法。二级处理主要是去除可用生物降解的有机溶解物和部分胶体物，减少废水中的生化需氧量和部分化学需氧量，通常采用生物法处理。经生物处理后的废水中，还残存相当数量的COD，有时有较高的色、嗅、味，或因环境卫生标准要求高，则需采用三级处理方法进一步净化。三级处理主要是去除废水中难以生物降解的有机污染物和溶解性无机污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法，也可采用离子交换和膜分离技术等。各种化学工业废水可根据不同的水质、水量和处理后外排水质的要求，选用不同的处理方法。
化工废水处理方法有很多种，比如化学和物理，物化等方法。其中，化学方法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。化工污水常用的物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质，主要是降低水中的悬浮物，在化工污水的过滤处理中，常用扳框过滤机和微孔过滤机，微孔管由聚乙烯制成，孔径大小可以进行调节，调换较方便。重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能，在重力场的作用下自然沉降作用，以达到固液分离的一种过程。气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。
化工废水处理工艺方案和主要设备选择
1、预处理曝气池
通过充氧曝气达到冷却降温，并吸脱部分氨氮酚等有机物从水中逸入大气，同时在池中投加硫酸亚铁及石灰，使废水中有机物进行氧化及分析，降低有机物质。
2、沉淀吸附池
通过加药混凝反应沉淀及煤渣层的吸附，使废水得以净化，部分所氮及酚等有机物的浓度降低为后道生化处理创造条件。
3、厌氧-缺氧-好氧生化处理(A2/O法)
A2/O法生物脱氮工艺是传统的活性污泥工艺，生物硝化工艺和生物除氮、磷工艺的综合，A2/O法的活性污泥中菌群主要由硝化菌组成在好氧段硝化菌将入水中的氨氮通过生物硝化作用转化成硝酸盐。UASB是一种厌氧生物处理技术，是通过厌氧生物的作用将有机物进行降解，产物为二氧化碳和甲烷。相比其它的厌氧处理，它是具有运行费用低、处理效率高、耐冲击负荷、能适应更大范围的pH和温度变化等特点。
4、气浮装置
该装置采用溶气气浮原理，通过加药反应聚凝使废水中有机物质与药剂的粘附变成疏水颗粒或絮凝体在溶气水释放时产生微细气泡形成良好的气泡一絮凝体颗粒的结合体，使结合体与废水分离。
5、吸附过滤
将气浮装置净化后的废水流入装入焦碳或煤渣小颗粒中，进行吸附过滤气浮净化后，废水中尚未处理净的有机物吸入颗粒中，达到吸附作用。