化工包括有機化工和無機化工。 化工產品多種多樣，成分復雜，由化工廠排出的廢水稱為化工廢水，多數有劇毒，不易凈化，在生物體內有一定的積累，易使水質惡化。
大部分的化工水質成分復雜，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，污染物含量高，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，而且生物難降解物質多，B/C比低，可生化性差，廢水色度高。
如果這種廢水直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性較大會導致水生動植物的死亡甚至絕跡，還可能滲透到地下水，污染地下水，如果周邊居民采用被污染的地表水或地下水作為生活用水，會危害身體健康，重者死亡。有些廢水還帶有難聞的惡臭，污染空氣。
由于化工廢水中的污染物質多樣的，所以往往不可能用一種處理單元就能夠把所有的污染物質處理干凈。一般一種廢水往往需要通過由幾種方法和幾個處理單元組成的處理系統處理后，才能夠達到排放要求。針對不同污染物質的特征，常見的有：物理處理法、化學處理法、物理化學法和生物處理法。
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