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医院废水处理应用化学方法时进行处理时，某些试剂的过量使用容易导致水体的二次污染，因此在设计前应做好相关的实验研究工作。化学法包括铁炭法、化学氧化还原法(fenton试剂、H2O2、O3)、深度氧化技术等。
铁炭法
工业运行表明，以Fe-C作为医药废水的预处理步骤，可以大大的提高其出水可生化性。采用铁炭—微电解—厌氧—好氧—气浮联合处理工艺处理医药中间体生产废水，处理后COD去除率达20%，最终出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。
化学氧化还原法/Fenton试剂处理法
化学氧化还原法对COD有较好的去除率，同时可以提高废水的可生化性。如Balcioglu等对3种抗生素废水进行臭氧氧化处理，结果显示，经臭氧氧化的废水不仅BOD5/COD的比值有所提高，而且COD的去除率均为75%以上。
亚铁盐和H2O2的组合称为Fenton试剂，它能有效去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。随着研究的深入，又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O42-)等引入Fenton试剂中，使其氧化能力大大加强。以TiO2为催化剂，9 W低压汞灯为光源，用Fenton试剂对医疗废水进行处理，取得了脱色率100%，COD去除率92.3%的效果，且硝基苯类化合物从8.05 mg/L降至0.41 mg/L。
深度氧化技术
深度氧化技术又称高级氧化技术，它汇集了现代光、电、声、磁、材料等各相近学科的最新研究成果;主要包括电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等。其中紫外光催化氧化技术具有新颖、高效、对废水无选择性等优点，尤其适合于不饱合烃的降解，且反应条件也比较温和，无二次污染，具有很好的应用前景。
与紫外线、热、压力等处理方法相比，超声波对有机物的处理更直接，对设备的要求更低，作为一种新型的处理方法，正受到越来越多的关注。用超声波-好氧生物接触法处理医药废水，在超声波处理60 s，功率200 w的情况下，废水的COD总去除率达96%。
以上三种方法，就是医院废水处理过程中常见化学处理方法。