用此法處理廢水有離子交換、電滲析、反滲透、氣浮分離、汽提、吹脫、吸附、萃取等方法。物理化學法主要用于分離廢水中的溶解物質，回收有用的物質成分，使廢水得到深度處理。

 ①離子交換法。離子交換法是利用離子交換劑上的離子和廢水中的離子進行交換，而除去廢水中的有害離子的方法。離子交換法的特點主要是吸附離子化的物質，并進行等當量的離子交換。采用離子交換來處理廢水，廣泛用于回收廢水中的金屬離子，如金、銀、鉑、汞、鉻、鎘、鋅、銅等。除此之外，在凈化放射性廢水方面也有應用。

 ②吸附法。固體表面分子、原子或離子同液體表面一樣，表面存在剩余的表面自由能，同樣具有自動降低這種能量的趨勢。固體表面會自動降低自由能的趨勢往往表現(xiàn)為對氣體或液體中某種物質的吸附作用。固體表面也就是由固體和氣體或固體與液體組成的，在此相同界面上常會出現(xiàn)氣體組分或溶質組分濃度升高的現(xiàn)象，這就是固體表面的吸附作用。利用吸附劑(活性炭、活化煤、腐植酸、硅藻土、白陶土、硅膠、活性鋁、分子篩等)可除去廢水中的酚、染料、農(nóng)y、有機物、各種重金屬離子等，還可吸附廢氣中的有害毒物，吸附法在三廢治理中是一種很有前途的處理方法。