عند تطبيق الطرق الكيميائية، يمكن أن يؤدي الاستخدام المفرط لكواشف معينة بسهولة إلى تلوث ثانوي للمسطحات المائية. لذلك، ينبغي إجراء البحوث التجريبية ذات الصلة قبل تصميم المعالجة. تشمل الطرق الكيميائية طريقة الحديد والكربون، وطريقة الأكسدة الكيميائية والاختزال الكيميائي (كاشف فينتون، H2O2، O3)، وتقنية الأكسدة العميقة.
(1) طريقة الأكسدة يمكن لهذه الطريقة تحسين قابلية التحلل البيولوجي لمياه الصرف الصحي كما أن لها معدل إزالة جيد للدسم الكربوني.
أظهرت المعالجة بالأكسدة بالأكسدة بالأكسجين لثلاثة أنواع من مياه الصرف الصحي للمضادات الحيوية أن مياه الصرف الصحي المعالجة بالأكسدة بالأوزون لم تحسن نسبة BOD5/COD فحسب، بل حققت أيضًا معدل إزالة COD يزيد عن 80%.
طريقة معالجة كاشف فينتون يسمى مزيج الملح الحديدي وH2O2 كاشف فينتون، والذي يمكن أن يزيل بفعالية المواد العضوية المتمردة التي لا تستطيع تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية إزالتها. مع إجراء المزيد من الأبحاث، تم إدخال الأشعة فوق البنفسجية (UV) والأكسالات (C2O42-) في كاشف فينتون، مما يعزز بشكل كبير من قدرته على الأكسدة. وباستخدام TiO2 كمحفز ومصباح زئبقي منخفض الضغط بقوة 9 وات كمصدر للضوء، تم استخدام كاشف فنتون لمعالجة مياه الصرف الصحي الصيدلانية، مما حقق معدل إزالة اللون 98% ومعدل إزالة COD يبلغ 93.5%، مع انخفاض مركبات النيتروبنزين من 8.15 ملجم/لتر إلى 0.43 ملجم/لتر.
(2) طريقة الحديد والكربون تُظهر العملية الصناعية أن استخدام الحديد والكربون كخطوة معالجة مسبقة لمياه الصرف الصيدلانية يحسن بشكل كبير من قابلية التحلل البيولوجي للنفايات السائلة. استُخدمت عملية تعويم هوائي هوائي هوائي هوائي-حديدي-كربوني-كربوني-تحليل كهربائي دقيق-لا هوائي-هوائي-مركب لمعالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن إنتاج المواد الوسيطة الصيدلانية مثل ميثيل ميثاكريلات الميثيل وهيدروكلوريد سيكلوفلوكساسين. بعد المعالجة باستخدام طريقة الحديد والكربون، وصل معدل إزالة ثاني أكسيد الكربون إلى 25%، واستوفت النفايات السائلة النهائية معايير تصريف مياه الصرف الصحي الشاملة.



