تصفیه شیمیایی فاضلاب و پساب در موارد زیر به مرحله اجرا در می آید:
1. ته نشینی مواد معلق ریز و کلوئیدی با استفاده از مواد شیمیایی
2. تصفیه شیمیایی فاضلاب شهری
3. تصفیه شیمیایی بعضی از پساب های صنعتی
مورد اول نیز اغلب درباره ی تصفیه پساب های صنعتی به عنوان تصفیه مقدماتی قابل اجرا است، در مواقعی که پساب ها محتوی مواد معلق زیاد باشد یا در مواردی که بخواهند قسمتی از رنگ پساب را قبل از ورود به واحدهای تصفیه بیولوژیکی حذف نمایند، چون بعضی از مواد معلق ریز و کلوئیدی یا مواد رنگی برای ته نشینی زمان خیلی زیادی نیاز دارند. مواد کلوئیدی به علت دارا بودن بار الکتریکی و خاصیت دفع ذرات هم بار یکدیگر، دائما در محیط فاضلاب یا پساب در حال حرکت هستند و تنها وقتی می توانیم این مواد را از پساب جدا کنیم که بوسیله خاصی بار الکتریکی آنها را خنثی کرده باشیم، فلسفه استفاده مواد شیمیایی در تصفیه شیمیایی فاضلاب و پساب نیز بر اصل خنثی کردن بار الکتریکی کلوئیدها با مواد شیمیایی استوار است.
برای تصفیه شیمیایی می توان مراحل زیر را در نظر داشت:
• اختلاط سریع ماده شیمیایی و فاضلاب یا پساب به منظور ناپایدارکردن کلوئیدها از نظر بار الکتریکی
• اختلاط آرام تر ماده شیمیایی و پساب به منظور انعقاد و گردهم آیی کلوئیدهای بی بار و تشکیل ذرات درشت قابل ته نشینی (فلوک ها)
• جداسازی فلوک ها از طریق حوض های ته نشینی
عوامل موثر که در اختلاط ماده شیمیایی با فاضلاب موثر هستند عبارتند از:
• نوع مواد معلق
• ویسکوزیته
• زمان اختلاط و انعقاد
• شدت بهم زنی

شاید تنها عیب تصفیه شیمیایی یا ته نشینی شیمیایی پیدایش مقادیر قابل توجهی لجن است.

• کلروفریک
• سولفات فریک
• آهک
• سولفات آلومینیوم
هر یک از این مواد در میدانی از PH قادر به انعقاد هستند، در صورتیکه نیاز به اصلاح PH باشد باید از مواد خاصی برای این منظور استفاده کرد. برای تعیین میزان ماده منعقدکننده با استفاده از آزمایش جارتست امکان می باشد.

تصفیه شیمیایی ممکن است به یکی از دلایل زیر انجام گیرد:
1. بعنوان پیش تصفیه برای حذف مواد رنگی، معلق ریز و کلوئیدی در تصفیه کامل بیولوژیکی بعضی پسابها مانند پسابهای رنگرزی، چرم سازی و تهیه مواد غذایی در این روش ها مراحل زیر اجرا می گردند:
• آشغال گیری
• یکنواخت کردن کیفیت و کمیت پساب
• تنظیم PH
• اختلاط سریع دارو و پساب
• انعقاد و یا اختلاط بطی دارو و پساب
• ته نشینی مواد منعقد کننده
بعد از مرحله ته نشینی روش تصفیه بیولوژیکی اعمال خواهد گردید.
2. روش تصفیه شیمیایی می تواند خود به عنوان روش کامل تصفیه تلقی شود در این روش از فعل و انفعالاتی چون اکسیداسیون، احیا و رسوب دادن به بعضی ترکیبات استفاده خواهد شد.
از مهمترین پساب های صنعتی که برای تصفیه کامل آن ها تنها روش تصفیه شیمیایی کافی خواهد بود، پساب کارگاههای آبکاری است.

• تصفیه فاضلاب بهداشتی
• تصفیه فاضلاب صنعتی
• تصفیه فاضلاب آبکاری
• تصفیه فاضلاب کشتارگاه
• تصفیه فاضلاب کاغذ و مقواسازی
• تصفیه فاضلاب کارخانه قند و شکر
• تصفیه فاضلاب روغن گیری
• تصفیه فاضلاب پالایش نفت
• تصفیه فاضلاب صنایع شیمیایی و دارویی
• تصفیه فاضلاب لبنی
• تصفیه فاضلاب تولید مواد غذایی
• تصفیه فاضلاب تولید کود
• تصفیه فاضلاب تولید آفت کش ها

• دپارتمان آب
• دپارتمان پساب
• دپارتمان تحقیق و توسعه
• دپارتمان بازرگانی