化学破乳法是向乳化液中投加化学试剂，通过化学作用使乳化液脱稳，破乳，实现油水分离的目的。
l酸化法：乳化含油废水一般为O/W型，油滴表面往往覆盖一层带有负电荷的双电层，将废水用酸调至酸性，一般pH在3~4之间，产生的质子会中和双电层，通过减少液滴表面电荷而破坏其稳定性，促使油滴凝聚。同时可使存在于油-水界面上的高碳脂肪酸或高碳脂肪酶之类的表面活性剂游离出来，使油滴失去稳定性，达到破乳目的。
2盐析法：向乳化废水中投加无机盐类电解质，去除乳化油珠外围的水化离子，压缩油粒于水界面处电层厚度，减少电荷，使双电层破坏，从而使油粒脱稳，油珠间吸引力得到恢复，而互相聚集，以达到破乳目的。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
3凝聚法：向乳化废水中投加凝聚剂，水解后生成胶体，吸附油珠，并通过絮凝产生矾花等物理化学作用或通过药剂中和表面电荷使其凝聚，或由于加入的高分子物质的架桥作用达到絮凝，然后通过沉降或气浮的方法将油去除。该方法效果好，工艺成熟，但占地面积大，药剂用量大，污泥难处理。
4混合法：混合法就是盐析法、酸化法、凝聚法的综合利用，可取得更佳的效果。该方法的发展主要集中在药剂的开发与应用，最传统和常用的是铝盐及铁盐系列，有机絮凝剂如聚丙烯酰胺等也作为助剂被广泛使用。目前，高分子有机絮凝剂，特别是强阳离子型铵盐类广受重视。
1絮凝法：通过向含油废水中加入适当比例的絮凝剂，使水中水解后带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和，破坏小油滴和固体悬浮物的稳定状态，形成直径较大的油滴和絮状物质，后通过沉降或气浮实现油水分离。由于适应性强、可去除乳化油和溶解油以及部分难以生化降解的复杂高分子有机物，絮凝技术被广泛应用于含油废水的处理。常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂三大类。近年来无机高分子絮凝剂和复合絮凝剂是新型絮凝剂的开发与应用主要方向。曾德芳等研究了不同无机-有机高分子絮凝剂复配使用处理炼钢厂连铸含油废水的除油效果，结果表明，用聚合氯化铝(PAC)+聚合硫酸铁(PFS)+聚丙烯酰胺(PAM)三种絮凝剂复配使用除油效果最佳，除油率可达到88.2%以上。吕名云通过实验比较表明，LEF复合型絮凝剂具有良好的除油效果，油的去除率可达80%左右，浊度去除率可达95%，COD的去除率达70%以上。
2化学氧化法：化学氧化是通过使用化学氧化剂如臭氧、Fenton等或使用光催化产生氧化性极强的羟基自由基，将水体中有机污染物氧化分解为CO2、H2O等无害的小分子化合物，从而降低水的污染性能，实现对水质的有效净化。化学氧化法的典型技术有超临界水氧化技术和光催化氧化技术。王亮等对含油废水的超临界水氧化试验研究表明，超临界水氧化法是一种高效、快速的有机废弃物处理技术，随反应时间增加、温度升高，废水COD去除率显著增大。张海燕等制备了纳米级TiO2半导体光催化材料研究了光催化处理含油废水的处理效果，结果表明，纳米级TiO2具较高的光催化降解油的活性。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
3电化学法：电化学法包括电解法、电火花法、电磁吸附分离法、电泳法等。电解法包括电凝聚和电气浮,电絮凝法是常用的电化学法。电絮凝法使用可溶性阳极如金属铝或铁作牺牲电极，通过化学反应产生气浮分离所需要的气泡及使悬浮物絮凝的絮凝剂，通过吸附电荷中和反应和去除聚结物反应去除污染物。电絮凝法具有处理效果好、占地面积小、操作简单、浮渣量相对较少等优点，但同时也存在阳极金属消耗量大、阳极钝化、需要大量盐类作辅助药剂、耗电量高、运行费用较高等缺点。刘海军等通过电絮凝法处理含油废水的试验研究表明，电流密度为0.04A/cm2、电解时间为15min时，浊度、CODCr、油的平均去除率分别为52.7%、48.6%、46.2%，电絮凝效果优于药剂絮凝剂，电絮凝水处理工艺具有抗冲击负荷能力强、运行简单、出水水质稳定等优点。张莹等采用电絮凝技术处理油田采出水，结果表明，电流密度控制在4A/dm2时，电絮凝工艺对含油乳化废水破乳效果明显，除油率一般在90%以上，且对浊度也有一定的处理效果(处理5min即可使浊度降到10NTU以下)。
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