化工厂的水重复利用率低，而且用水量比较大，新鲜水用量一般为几百万立方米，同时外排污水几百万立方米，不仅造成大量水资源浪费以及环境污染，而且水资源的短缺已经对工业用水大户的生产造成威胁。为保持企业为保持企业的可持续发展及减少水资源的浪费，降低生产成本，提高企业经济效益和社会效益。需对化工废水进行深度处理（三级处理），作为循环水的补水或动力脱盐水的补水，实现污水回用。
(一)物理处理法
所谓物理处理法就是对废水中的溶解性小物体和悬浮污染物进行回收和分离。由于其物理性质不同，可分为重力分离法、筛滤法和离心法等。物理处理法成本低，但经过处理后废水中污染物含量还是相对较高。
(二)化学处理法
化学处理法是通过氧化还原反应或中和有毒有害物质将其分解成无毒、无害的物质。例如，通过添加化学物质来产生化学反应(常见的中和反应、氧化还原反应和混凝反应)。在化工废水处理过程中采用化学实验的方法，所使用的设备都具备配套的水池、灌、塔和一些辅助设备。化学处理法具有低投资、低成本、操作简单的优点，一个成熟的技术优势，能承受量大、含量高的负荷冲击，可适用于各种化工废水处理，但化工原料需要不断的消耗和产生污泥、排出水回用是困难的，并且占地面积较大。
(三)物理化学法
以传质作用来处理废水时，不单单涉及到化学作用，而且还具有相关的物理作用，故称为物理化学法。它是一种将物理作用与化学作用相结合的污水理化处理方法来净化废水。这些方法主要包括萃取、汽提、剥离、吸附、电渗析、离子交换和反渗透等等。使用该方法前，先应该对废水进行预处理，去除废水中的油、悬浮物和有害气体等，必要时还需要调整pH值。
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