化学处理法是指利用污水水质的化学特性进行分离污染物的方法。此法通过向工业废水中添加化学反应剂并与废水中的污染物发生化学反应，进而去掉污染物的一种净化方法，其中混凝法、氧化还原法、酸碱中和法和树脂分离剂是常用方法。混凝法是工业废水初期处理和净化的常用方法，通过添加混凝剂形成一定粒径的大颗粒并与工业废水分离。此法工业废水的化学处理污染效率高，但容易造成二次污染。氧化还原法是近年来新兴起的工业废水处理方法，主要用于深度处理，其中超声氧化，光催化氧化等使用效果较好，使用率较频繁。该法的兴起，主要是随着出水水质指标越来越严苛，普通生化法无法达到出水指标而被逐渐应用。酸碱中和法是一种化学前处理，通过调节工业废水的pH值，使工业废水保持中性。因为大多数工业废水的pH值呈强酸性，高酸废水对人体和生态环境造成严重危害。因此，使用中和作用将碱性物质添加到工业废水中可以降低污染风险。
(3)生化处理法。
生化处理法是指利用动植物、微生物的生命活动进行分解的处理方式。通过在工业废水中投加微生物及宿体，微生物利用废水中的营养成分进行生长和繁殖，污染物得到了有效地降解和利用，进而达到净化废水的目的。生物处理法具有能耗低、处理成本低，无需人工直接参与，不会造成二次污染等明显优势，但同时由于是依赖于微生物的生命活动过程来充分分解废水，故对工业废水的环境要较高。例如，目前工业废水常用的活性污泥法、氧化沟、生物膜法等。
3.3 综合回收利用
处理工业废水在采取有效的前置处理、生化处理等有效措施后，保证了出水达标，起到无害化处理。当后端进一步加入资源回收、有益物质利用等处理措施，势必将增加工业废水的资源化利用。例如，食品工业废水运用酿酒酵母和胶质芽孢杆菌培养废水中的淀粉，使其絮凝率占到97%;利用造纸工业废水生产粘合剂来制作型煤，不仅有效避免了废水中的有害物质对环境的破坏，同时还使这些可用物质发挥其实际的作用。