Bu su arıtma sistemleri güçlü etkileri, kolay uygulanması ve diğer yöntemlere göre daha ucuz olması sebebiyle en çok tercih edilen arıtma proseslerinden birisidir. Bunun yanı sıra kimyasal arıtma uygulamaları üç kategori altında toplanmaktadır. Bu uygulamalar şu şekildedir:

1. Nötralizasyon: En çok tercih edilen bu yöntem, asidik ve bazik özellikte yapısı olan atık sularının, uygun pH değerlerinin ayarlanması için uygulanan kimyasal bir işlemdir. Aynı zamanda bu uygulama, sudaki pH değerlerine göre asit veya baz ilave edilerek yapılmaktadır.
2. Koagülasyon: Bu kimyasal arıtma yöntemi koagülant maddeleri, pH değerleri düzenlenen atık suya ilave edilmektedir. Su içerisindeki çözünen veya askıda kalan biyolojik ve fiziksel kirlerin bir araya toplanarak flok olmalarını yani çamurumsu yapıya bürünmelerini sağlayan bir işlemdir.
3. Flokülasyon: Yukarıdaki uygulanan iki işlemden sonra kullanılan son uygulamadır. Kimyasal arıtma içerisinde çok önemli bir görevi üstlenen flokülasyon, uygulandıktan sonra arıtma işlemi tamamlanır. Daha önce arıtılan atık suların uygun hızda karıştırıcı cihazlar aracılığıyla karıştırma işlemidir. Koagülasyon ile oluşan küçük tanecikler, bir araya gelerek birleşir ve kolaylıkla çöken floklar oluşur. Bu sayede suyun yumuşatılması sağlanır.

   Kirli ve atık suda, bu 3 işlem uygulandıktan sonra kimyasal arıtma işlemlerinin hepsi tamamlamış olur. Dolayısıyla tesislerde ortaya çıkan kirli ve atık sularını kısa süre içerisinde temizleyerek tekrar kullanıma girmesini sağlar. Kimyasal arıtmada önemli olan; bu 3 prosesin uygulama aşamasında maksimum seviyede gerçekleştirmesidir. Ancak bu sayede istenmeyen yabancı etmenler tam olarak kaybolur. İşlem sonrasında elde edilen suyun PH değerleri ve kalitesi de üzerinde hassasiyetle durulması gereken bir konudur.

   Dünya su rezervlerinin günden günde tükendiği düşünüldüğünde su arıtma sistemlerinin önemi daha iyi anlaşılabilmektedir. Bunun yanında kirli ve atık suların farklı tekniklerle temizlenerek yeniden kullanılması her birey ve firma için önceliklendirilmesi gereken bir durumdur. Özellikle işletme proseslerinde su kullanan şirketler için aciliyet derecesindedir. Ancak yapılan bu arıtma işlemlerinin uzman bir firma tarafından yapılması çok önemlidir. Çünkü sudan yabancı maddeleri arındırma konusu hafife alınacak bir durum değildir. Detayları, kombine proseslerin kullanımı ve sonrasındaki suyun kalitesi hem bugüne hem de geleceğe dair önemli bir yatırımdır.