化学氧化法是生活和工业污水处理常用的方法，是去除污水中污染物质的有效方法之一，其目的是将污染物氧化为无害的终端产物或较易生物降解的中间产物。通过化学氧化，可以使废水中的有机物和无机物氧化分解，从而降低废水的BOD和COD值，使废水中有毒物质无害化。

用于废水处理最多的氧化剂是臭氧(O3)、次氯酸(HOC1)、氯气(Cl2)和空气，这些氧化剂可在不同的情况下用于各种废水的氧化处理。当采用氯气、息氧等进行化学氧化时，还可以达到废水去臭、去味、脱色和消毒的目的。化学氧化法的种类有空气氧化、臭氧氧化、氯氧化、过氧化氢氧化和高锰酸钾氧化法等。

(1)空气氧化法   空气氧化法是利用空气中的氧气作为氧化剂，使一些有机物和还原性物质氧化的一种处理方法。用空气进行的高压氧化可以使很多有机化合物完全氧化或使某些有机化合物部分破坏。空气氧化法既可用丁水溶液体系，也可用于气相及固相体系，因此可以用空气氧化法处理废水、废气及固体废弃物。

(2)臭氧氧化法  臭氧具有极强的氧化能力，因其氧化性能得到广泛的应用。最初用于饮用水消毒，后用于有机工业废水处理。但它的溶解度低，在水中的溶解度只有0.32g/L，使得臭氧利用率低;生产臭氧电耗高(耗电量为16~20kWh/kgO3)，故运行费用高；臭氧发生器成本高，所以一般不单独使用。

(3)O/H2O2氧化法，H2O2也是一种强氧化剂，因此它被很好地应用于多种有机或无机污染物的处理。H2O2/O3组合不会产生二次污染，处理费用低，是一种很有发展前途的羟基自由基氧化法。然而，有关最佳H2O2/O3摩尔比对污染物的影响仍有争议，会随不同的体系而变化。在很强的碱性条件下，·OH又会快速地离解为较不活泼的 O2-离子，从而导致臭氧利用率下降。

(4)氯氧化法  氯在水处理中既可以作为消毒剂用又可以作为氧化剂使用，但作为氧化剂使用时的功能和消毒剂有所不同。氯作为消毒剂时，其灭菌效率是随着pH值的降低而增大；而作为氧化剂处理CN-、H2S、Fe2+时，其氧化效率将随着pH值的升高而增大。常用氯系氧化剂有液氯、氯气、次氯酸盐、二氧化氯和漂白粉等。

 (5)高锰酸盐氧化法  高锰酸盐氧化法用于水处理有着悠久的历史，20世纪60年代初已经大规模用于城市污水处理。目前高锰酸盐氧化法已经进入工业废水处理领域，用以脱除酚、硫化氢和除去放射性污染物等。高锰酸盐是一种强氧化剂，能与水中的Fe2+、Mn2+、S2-、CN-、酚以及有机化合物反应，高锰酸盐氧化法的优点是出水没有异味;氧化药剂易于投配和监测，并易于利用原有水处理设备;反应所生成的水合二氧化锰有利于凝聚沉淀的进行。主要缺点是成本高，高锰酸盐对鱼类毒性大。若将此法与其他处理方法配合使用，可使处理效率提高，成本下降。