Химические способы очистки канализационных систем основаны на очищении от загрязнения путем проведения химической реакции, участниками которой являются реагенты и загрязнения сточных вод. В качестве данных реакций могут выступать восстановительные и окислительные реакции, результатом которых является образование новых химических соединений, которые могут выпадать в осадок или улетучиваться в газообразном состоянии. Чаще всего вещества в канализации нейтрализуют, иногда применяя коагуляцию. Последняя представляет собой добавление в сточные воды реагентов, которые «провоцируют» выделение мелких взвесей, осаждение которых при обычном отстаивании не происходит.

Коагулянт добавляется в сточные воды до того, как жидкость отправится в отстойник. В качестве коагулянтов в современной практике очистки канализации применяют железный купорос FeS04, сернокислый глинозем Al2(S04)3, а также полиакриламид. Последний выступает довольно часто как вещество, ускоряющее коагуляцию. Материалы, являющиеся коагулянтами, используют не в чистом виде, а в качестве 6-10-процентного раствора. Сточные воды, в которые попадает коагулянт, смешиваются с таковым в смесителях перегородчатого или ершового вида. После этого жидкость отправляется в отстойник, где и осаждаются взвеси.

Сточные воды нейтрализуются в результате вступления в химическую реакцию с веществами, которые придают нейтральную реакцию воде. Слишком высокое количество щелочи и различных кислот обычно бывает в сточных водах, которые берут свое начало на производствах, занятых в нефтепереработке, машиностроении, металлургии, на предприятиях по производству бытовой и промышленной химии. Спуск данных жидкостей в естественные и искусственные водоемы позволяется только при условии понижения загрязнения щелочами и кислотами до уровня с приемлемой концентрацией pH-ионов. Когда реакция является нейтральной, pH=7, в случае щелочной реакции pH>7, кислой – меньше 7. 

Когда осуществляется нейтрализация производственных стоков, необходимо учесть, какое количество щелочи и кислот в результате взаимодействия между собой нейтрализуется без применения дополнительных средств. Также стоит учесть щелочной резерв водоемов и стоков, в которые сбрасываются данные воды. Нейтрализация осуществляется одним из нескольких способов: смешивание щелочных и кислых жидкостей перед спуском в канализацию, смешивание жидкостей с реагентом в необходимых для нейтрализации вещества количествах, фильтрация стоковых жидкостей посредством нейтрализующего материала, применение активной реакции городских сточных жидкостей. При нейтрализации жидкостей с помощью фильтрации фильтром может выступать мрамор, известняк и доломит. Данный метод применяется для того, чтобы эффективно нейтрализовать азотнокислые, солянокислые и сернокислые воды при условии, что в литре стоковых вод содержится не более пяти грамм H2SO4.

Чтобы смешивать кислые и щелочные сточные воды, на производствах возводятся емкости. При сливе стоковых вод первого и второго типа вместе в них производится взаимная нейтрализация жидкостей.