在废水的处理中，物理化学法占有重要的地位。物理化学法又分为物理法、化学法和物理化学法。
    1、物理法：物理法是指凡是借助物理作用或通过物理作用使废水发生变化的处理过程。与其他技术相比，物理法具有设备简单、成本低、管理方便、效果稳定等优点。它主要用于去除废水中的漂浮物、悬浮物、砂、盐和油类物质。物理处理技术主要包括格栅与筛网、均质调节、沉淀过滤。
    2、化学法：化学法是借助或通过化学反应完成废水处理的过程。它的处理对象主要是水和废水中无机的或有机的(难以生物降解的)溶解性污染物。对于中水容易生物降解的有机溶解物质和胶体物质，尤其当水量较大时，一般都采用生物处理的方法。化学处理技术主要包括中和、化学沉淀、氧化还原及电解法。
    3、物理化学法：物理化学法是利用物理化学的原理和化工单元操作以去除杂质。它的处理对象主要是废水中无机的或有机的(难以生物降解的)溶解性污染物或胶体物质。物理化学处理技术主要包括混凝法、气浮法、吸附法、离子交换法及消毒技术。
    3.1、气浮法：气浮法是在水中产生大量细微气泡，细微气泡与废水中的细小悬浮离子相黏附，形成整体密度小于水的“气泡—颗粒”复合体，悬浮粒子随气泡一起浮升到水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中悬浮物得以分离。
    3.2、混凝法：混凝法就是向废水中投加混凝剂，使其中的胶体和细微悬浮物脱稳，并聚集为数百微米以至数毫米的矾花，进而可以通过重力沉降或其他固液分离手段予以去除的废水处理技术。
    3.3、离子交换法：离子交换的实质是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。离子交换树脂(IER)是一种含有活性基团的合成功能高分子材料，它是交联的高分子共聚物引入不同性质离子交换基团而成的。离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能，在工业废水处理中，主要用于回收重金属和贵稀有金属，净化有毒物质，除去有机废水中的酸性或碱性的有机物质如酚、酸、胺等。离子交换法是给水处理中软化和除盐的主要方法之一，可用于去除废水中的某些有害物质，回收有价值化学品、重金属和稀有元素。主要用于处理电镀废水，如镀镉废水、镀金废水、镀铬废水、镀镍废水、镀锌废水、镀铜废水及含氰废水等，还可用于其他含铬废水、含镍废水和含汞废水、放射性废水的处理。
    3.4、吸附法：吸附法是利用多孔性固体吸附废水中一种或多种溶质，达到废水净化的目的或回收有用溶质的过程，称为吸附。在实际应用前还应该将吸附剂制成多孔状的细小微粒，以便使吸附剂具有更大的表面积。在废水处理中，吸附法主要用于去除废水中的重金属离子、有毒且难生物降解的有机物、放射性元素等，也可以作为废水深度处理的一种工艺，以保证再生水的质量。目前在废水处理中应用的吸附剂有：活性炭、活化炭、白土、硅藻土、活性氧化铝、焦炭、树脂吸附剂、炉渣、木屑、煤炭、腐殖酸等。工业上应用较多的吸附剂有氢氧化镁、活性纤维素碳(ACF)及新型的吸附剂——壳聚糖及其衍生物。
    壳聚糖是甲壳素的主要衍生物，无色、无臭、无毒，分子中含有活性基团——胺基和羟基，被广泛用于食品、医药、化妆品等精细化工行业，是一种很好的絮凝剂和螯合剂，在工业水处理行业的应用前景十分广阔。由于其在水处理中的高效性和安全性，美国环保局早在20世纪80年代批准将其作为饮用水的净化剂，日本将70%～80%的壳聚糖作为絮凝剂用于处理城市下水道的污泥浊水和工业废水。壳聚糖分子中的胺基极易形成NH4+，对过渡金属离子有极强的螯合作用，可除去工业废水中的铜、铬、镉、汞、锌等贵金属离子。其中对汞离子的去除率大于99.8%，对电镀废水中的重金属离子(Cr3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)的去除率均大于99%。
    冶金、电镀等行业每年产生大量含重金属离子的废水，其中主要含Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ni2+等重金属离子。目前常用的处理方法有化学沉淀法、离子交换树脂法、电解还原法等，但都存在一定的缺陷，如化学沉淀法及电解还原法在处理过程中产生大量污泥，造成二次污染;离子交换树脂法处理废水成本高昂。所以寻求新型、高效、价廉的重金属离子水处理剂成为人们迫切的要求。壳聚糖分子单体中的氨基极易形成铵正离子，对过渡金属有良好的螯合作用，可用于去除水中重金属离子，且可回收重金属。
    近几年来，壳聚糖及其衍生物作为金属离子吸附剂的研究尤为活跃，除了因其原料来源广泛、对金属离子的吸附性能好以外，其中更主要的原因可能还是其良好的生物降解性能，不会给环境带来二次污染。