食品廢水處理的化學方法通常與物理或者生物技術連用，單純的化學方法并不多見，歸納起來，有以下3種方法：中和法、混凝或者絮凝法、氧化還原法。

污水綜合排放標準規定，排放的水體必須在pH6~9之間，因此不在此范圍內的水體至少調整到要求的pH范圍內才能排放。

絮凝法，一般和物理沉降法聯用，污染物與絮凝劑形成聚集體產生沉降而除去。絮凝劑從分子組成上可以分為無機絮凝劑，有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。其中無機絮凝劑又可分為無機鹽類絮凝劑和無機高分子絮凝劑。概括了不同類型的無機高分子絮凝劑。

不同無機絮凝劑對焙烤工業中揉面和焙烤工序廢水的澄清效果。研究表明聚合氯化鋁對該廢水的處理效果好，結合物化工藝和生物處理技術，使得廢水的BOD₅清除率達到95%，COD清除率達到98%，TSS清除率達到99%，濁度清除率達到98%，大腸菌群清除率達到96%，達到回用的標準。有機高分子絮凝劑又分為合成和天然的兩大類。有機合成高分子絮凝劑降解困難，易造成二次污染，目前常用的聚丙烯酰胺單體丙烯酰胺有致癌的特點，因此目前很多地區禁止添加，所以天然高分子絮凝劑為以后的發展方向，特別是在食品工業廢水領域。天然高分子絮凝劑包括淀粉、纖維素、單寧、殼聚糖及其衍生物、海藻、腐植酸等。其中殼聚糖在食品工業廢水處理中的運用研究較多，主要集中在粉絲、魚糜漂洗、甲殼質生產、及其他食品工業廢水中的蛋白回收利用和味精廢水處理研究。微生物絮凝劑是一種安全、無毒、易降解、無二次污染的絮凝劑。目前報道的產生菌超過60多種，包括藻類、細菌、放線菌、真菌等。

用微生物絮凝劑普魯蘭處理味精廢水，其COD和SS的去除率可達到40％左右，其濁度去除率可達99％。研究了復合型微生物絮凝劑CMBF917的絮凝特性，投藥量千分之一，同時加入助凝劑CaCl₂可使馬鈴薯淀粉廢水濁度和COD的去除率分別為92.11%和54.09%。

氧化還原法，主要指利用單純的化學氧化手段來處理食品廢水的技術。目前主要有以下幾種：臭氧氧化、過氧化氫氧化、空氣氧化和氯氧化。食品工業廢水中主要以臭氧氧化為主，臭氧對檸檬酸廢水的處理效果，研究表明，臭氧用量為30mg/L，反應時間為5min時，廢水中COD去除率為18.4%，色度去除率達73.3%，同時廢水可生化性提高。

臭氧對自制馬鈴薯汁液廢水的處理效果，結果表明，在20℃條件下反應2h，可使廢水懸浮物去除率達到80%以上，COD、總磷、氨氮去除率達到60%以上。另外臭氧可以使食品廢水中的小分子蛋白顆粒膠粘形成大分子蛋白，同時能起到脫色作用。

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