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1. 新型高效化學試劑的發展
近年來，世界新型無機化學混凝劑如聚合鋁、聚合鐵和復合型無機混凝劑的開發成功以及新型有機高分子絮凝劑的開發，如各種離子型的分子量高達2000萬的聚丙烯酰胺的開發應用，使化學法處理可以采用較少的藥劑就能達到較高的處理效果，并且產生較少的污泥。
2. 化學氧化技術的發展
隨著工業的迅猛發展，工業廢水的排放量逐年增加，且大都具有有機物濃度高、生物降解性差甚至有生物毒性等特點，國內外技術人員對此類高濃度、難降解有機廢水的綜合治理予以了高度重視。目前部分成分簡單、生物降解性略好、濃度較低的廢水都可以通過組合傳統工藝得到處理，而濃度高、難生物降解的廢水治理工作在技術和經濟上都存在很大困難，為此，開發研究了一些水處理高級氧化技術。
（2.1）濕式氧化技術
針對一些工業廢水濃度高、難生物降解等難題，開發了濕式氧化法。濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓下，利用氧化劑將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水，從而達到去除污染物的目的。該法具有適用范圍廣，處理效率高，極少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物料等特點。進人20 世紀70 年代后，濕式氧化法工藝得到迅速發展，應用范圍從回收有用化學品和能量進一步擴展到有毒有害廢棄物的處理，尤其是在處理含酚、磷、氰等有毒有害物質方面已有大量文獻報道。在國外，WAO技術已實現工業化，主要應用于活性炭再生，含氰廢水、煤氣化廢水、造紙黑液和城市污泥及垃圾滲出液處理。國內從20世紀80年代才開始進行WAO的研究，先后進行了造紙黑液、含硫廢水、含酚廢水、煤制氣廢水、農藥廢水和印染廢水等試驗研究，目前，WAO在國內仍處于試驗階段。
為了降低反應溫度和壓力，同時提高處理效果，出現了使用高效、穩定催化劑的催化濕式氧化法(CWAO) 和加入更強氧化劑（過氧化物）的濕式氧化法（WPO），為了*去除一些WAO難以去除的有機物，還出現了將廢水溫度升至水的臨界溫度以上的超臨界濕式氧化法（SCWO）。
（2.2）光化學氧化技術
1972年Fujishima 和Honda發現光照下的TiO2 單品電極能分解水，引起人們對光誘導氧化還原反應的興趣，由此推進了有機物和無機物光氧化還原反應的研究。20 世紀80 年代初，開始研究光化學應用于環境保護，其中光化學降解治理污染尤受重視。光催化降解在環境污染治理中的應用研究更為活躍。目前有關光催化降解的研究報道中，以應用人工光源的紫外輻射為主，對分解有機物*，但費用較高且需要消耗電能，因此國內外研究者均提出應開發利用自然光源或自然、人工光源相結合的技術，充分利用清潔的可再生能源，使太陽能利用和環境保護相結合,發揮光化學降解在環境污染治理中的優勢。
（2.3）新型高效催化氧化技術
新型高效催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下，利用強氧化劑二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機物，或直接氧化有機污染物，或將大分子有機污染物氧化成小分子有機物，提高廢水的可生化性，更好地去除有機污染物。除二氧化氯外，還有臭氧類氧化法，采用臭氧氧化法處理有機廢水，反應速度快，無二次污染，在廢水處理中應用較廣泛。近年來又廣泛開展了提高臭氧化處理效率的研究，其中，紫外/臭氧法、臭氧/雙氧水法、草酸/Mn2+/臭氧法三種組合方式被證明有效。
與生物處理法相比，化學處理法能迅速、有效地去除更多種類的污染物，特別是生物處理法不能處理的一些污染物，同時也可以作為生物處理單元的預處理，提高可生化性。在水和其他資源日漸短缺的現狀下，污水化學處理法將獲得更大的發展。