純凈的水在經過使用后改變了原來的物理性質或化學性質，成為了含有不同種類雜質的廢水。化工廢水就是在化工生產中排放出的工藝廢水、冷卻水、廢氣洗滌水、設備及場地沖洗水等廢水。這些廢水如果不經過處理而排放，會造成水體的不同性質和不同程度的污染，從而危害人類的健康，影響工農業的生產。其特征為：
1、水質成分復雜，副產物多，反應原料常為溶劑類物質或環狀結構的化合物，增加了廢水的處理難度；
2、廢水中污染物含量高，這是由于原料反應不完全和原料、或生產中使用的大量溶劑介質進入了廢水體系所引起的；
3、有毒有害物質多，精細化工廢水中有許多有機污染物對微生物是有毒有害的。如鹵素化合物、硝基化合物、具有殺菌作用的分散劑或表面活性劑等；
4、生物難降解物質多，B/C比低，可生化性差；
5、廢水色度高。
針對不同污染物質的特征，發展了各種不同的化工廢水處理方法，這些處理方法按其作用原理劃分為四大類：物理處理法、化學處理法、物理化學法和生物處理法。
1.物理處理法
通過物理作用，以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態污染物質（包括油膜和油珠）的廢水處理法，根據物理作用的不同，又可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。
2.化學處理法
通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物質或將其轉化為無害物質的廢水處理法。可用來除去廢水中的金屬離子、細小的膠體有機物、無機物、植物營養素（氮、磷）、乳化油、色度、臭味、酸、堿等。化學法包括中和法、混凝法、氧化還原、電化學等方法。
3.物理化學法
利用物理化學作用去除廢水中的污染物質。廢水經物理方法處理后，仍會含有某些細小的懸浮物以及溶解的有機物，為了進一步去除殘存在水中的污染物，可進一步采用物理化學方法進行處理。主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法、汽提法和吹脫法等
4.生物處理法
通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機性污染物質轉化為穩定、無害的廢水處理方法。生物處理過程的實質是一種由微生物參與進行的有機物分解過程，分解有機物的微生物主要是細菌，其它微生物如藻類和原生動物也參與該過程，但作用較小。
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