Kimyasal arıtma, suda çözünmüş veya askıda bulunan maddelerin fiziksel halini değiştirip çökelmelerini sağlayarak uygulanan arıtma yöntemidir. Kimyasal arıtma işleminde, uygun pH değerinde ki atık suya kimyasal maddeler (koagülant, polielektrolit vb.) ilave edilerek , istenen maddeler çökeltilir ve çamur halinde sudan ayrılır. Kimyasal arıtmanın uygulanması; nötralizasyon, flokülasyon ve koagülasyon olmak üzere 3 şekildedir.

Nötralizasyon: Asidik ve bazik yapıdaki atık suların uygun pH değerinin ayarlanması amacı ile yapılan asit veya baz ilavesi şeklindeki uygulamadır.

Koagülasyon: Koagülant maddelerin uygun pH’da atık suya eklenmesi ile atık suyun içindeki kolloidal ve askıdaki katı maddelerle birleşerek flok oluşturmaya hazır hale gelmesi işlemidir.

Flokülasyon: Flokülasyon (yumaklaştırma), atık suyun uygun hızda karıştırılması sonucunda koagülasyon işlemi ile oluşturulmuş küçük taneciklerin, birbiriyle birleşmesi ve kolay çökebilecek flokların oluşturulması işlemidir.