1.化學混凝沉降法
向污水中加入絮凝劑，使不需要的成分通過絮狀凝集方式聚集，粒徑變大，強化重力沉降，達到去除目的的過程。在含油 污水處理工藝中，常加入無機絮凝劑、天然絮凝劑和微生物絮凝劑、有機高分子絮凝劑三種普遍的絮凝劑[9]。污水中的還原性物質在絮凝劑的絮凝作用下，隨雜質一起沉降下來，降低了COD的含量。無機絮凝劑價格低廉容且易儲存，使用簡單，適用范圍廣，在含油污水處理中，應用和研究開發更多，聚鐵類和聚鋁類絮凝劑已逐步系列化，但也存在著較多的缺陷：加藥量大，在水中生成的沉淀較多，容易產生大量污泥，對加藥設備、管線有較高要求等。有機高分子絮凝劑中以丙烯酰胺系列有機絮凝劑具代表性，能合成分子量更高的聚合物，投藥量小，絮凝效果明顯，水解后形成致密穩定的絮體，能很好的去除水中的油及除懸浮物，強大的絮凝架橋能力極大的提升了處理效果，在含油污水處理中*性突出。張志剛等以COD為6,000mg/L的味精廢水為實驗對象，通過投入一定比例的絮凝劑，水解形成架橋后將大顆粒還原性物質吸附沉淀，COD含量明顯降低，去除率達44.3%，混合廢水BOD5/COD值從0.27升至0.55-0.68，。盧徐節等用混凝實驗方法研究自行配制PAC-FeSO4-Ca(OH)2-PAM復合混凝劑對某印染廠實際廢水的處理效果，結果表明[13]：廢水中的COD去除率達60%。
2.化學氧化法
向廢水中投入氧化性強的氧化物，溶解的還原性污染物或被氧化，生成微毒、無毒物質，降低廢水的毒性，或被氧化成容易與水分離的物質。化學氧化法能有效去除污水中無機物和有機物，是目前處理含油廢水常用的方法，按照氧化劑的不同，又可分為臭氧化法、催化氧化法、Fenton試劑氧化法、TiO2電極氧化等。作為氧氣的同素異形體，臭氧是自然界中氧化性強的物質，可通過空氣和電制取，方法簡單。污水中難生物降解的大分子有機物，性質穩定，分子鏈長且不容易被打斷，借助于臭氧的強氧化作用，或將其分子鏈打斷，轉化短鏈段的小分子有機物，或強制性改變其分子結構，減少還原性物質，有效的降低出水COD的含量。臭氧是一種不穩定的氣體，容易分解，處理中通入的過量的臭氧不會對水體形成二次污染。盧寧川等以印染廢水為實驗對象，采用臭氧氧化法進行研究，實驗結果表明：含有GBC棗紅基染料的印染廢水，臭氧對CODcr的去除高達72%。趙東風等采用臭氧-生物活性炭聯合工藝法對勝華煉廠二級處理后達標排放污水，進行深度處理研究，在實際工藝處理時：臭氧氧化塔進水口COD平均值81.49mg/L，出水口平均46.10mg/L去除率達43%，生物活性炭塔出水口COD平均值19.12mg/L，去除率達33%，綜合去除率76%。
