化學工業廢水主要來自石油化學工業、煤炭化學工業、酸堿工業、化肥工業、塑料工業、制藥工業、染料工業、橡膠工業等排出的生產廢水。
化工廢水污染防治的主要措施是：首先應改革生產工藝和設備，減少污染物，防止廢水外排，進行綜合利用和回收；必須外排的廢水，其處理程度應根據水質和要求選擇。
一級處理主要分離水中的懸浮固體物、膠體物、浮油或重油等。可采用水質水量調節、自然沉淀、上浮和隔油等方法。
二級處理主要是去除可用生物降解的有機溶解物和部分膠體物，減少廢水中的生化需氧量和部分化學需氧量，通常采用生物法處理。經生物處理后的廢水中，還殘存相當數量的COD，有時有較高的色、嗅、味，或因環境衛生標準要求高，則需采用三級處理方法進一步凈化。
三級處理主要是去除廢水中難以生物降解的有機污染物和溶解性無機污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法，也可采用離子交換和膜分離技術等。各種化學工業廢水可根據不同的水質、水量和處理后外排水質的要求，選用不同的處理方法。
