應用物理學和有機化學的綜合性功效使廢水獲得清潔的方式。一般就是指由物理方法和有機化學方式構成的廢水解決系統軟件，或指包含物理學全過程和有機化學全過程的單項工程解決方式，如浮選藥劑、吹脫、結晶體、吸咐、提純、電解法、電滲析法、離子交換法、ro反滲透等。1935年W．魯道夫和E．H．特魯尼克斯剛開始實驗用物理化學解決系統軟件處理污水。伴隨著工業生產的發展趨勢，工業生產廢水水質日趨繁雜，廢水中很多空氣污染物，如重金屬離子，用一般的生物解決法無法除去；很多繁雜的有機化合物、生物無法溶解；對有害的空氣污染物其濃度值超出微生物的承受程度時，生物解決法又不適合。為了更好地保護生態環境和有效運用水源，廢水環保標準愈來愈嚴苛，對廢水回用率的規定愈來愈高。因而，七十年代至今，物理化學解決法獲得普遍高度重視和快速發展趨勢。

物理化學解決既能夠是單獨的解決系統軟件，還可以是生物解決的事后解決對策。其加工工藝的挑選在于廢水水質、排污或回收再利用的水質規定、解決花費等。為去除飄浮的和融解的空氣污染物而選用的有機化學混凝土-沉淀和活性炭過濾的二級解決，便是較為典型性的一種物理化學解決系統軟件。處理方式是在廢水找加石灰粉，迅速混和后，開展斜板沉淀池沉淀，去除絕大多數飄浮的和膠體溶液的化學物質，另外去除一部分聚磷酸鹽。沉淀后的出水，穿過活性碳觸碰床，因為活性碳的吸咐功效，去除融解的空氣污染物，如融解的有機化合物等。活性碳要開展反清洗和再造。沉淀池的殘渣經脫干、鍛燒后，在其中石灰粉可回收再利用；鍛燒造成的二氧化碳汽體可作為調節沉淀出水的pH。根據這一系統軟件解決后，出水水質的象征性數據信息是：BOD(化學需氧量)5mg／L、COD(高錳酸鹽指數)15mg／L、懸浮固體5mg／L、磷0.15mg／L、氮2.6mg／L。倘若對水質有別的規定，還可提升相對的處理方式，如為了更好地進一步脫氮，能夠提升氨分析、離子交換法或折點鈦酸異丙酯。和生物解決法對比，物理化學解決法的優勢是：占地可以少1／4至1／2；出水水質好，并且實際效果相對穩定；對廢水水流量、溫度和濃度值轉變的適應能力較強；能夠去除危害的重金屬離子；除磷、脫氮和褪色的效果非常的好；可依據不一樣規定，挑選解決計劃方案；處埋系統軟件的實際操作管理方法便于完成自動識別和自動控制系統。但這類解決系統軟件的機器設備費和日常運行費較高，要比生物解決法耗費較多的電力能源和原材料，因而決策工藝處理計劃方案時要依據對出水水質的規定，開展技術性、經濟發展較為和對環境危害的全方位剖析。

針對中污水處理步驟挑選的一般標準是，當以洗漱間、淋浴或路面清洗等高品質雜排水管道（CODcr150~200mg/l，BOD550~100mg/l）為原水水資源時，一般選用物理化學法為主導的解決生產流程就可以考慮回用規定。當關鍵以餐廳廚房、洗手間清洗水等生活污水處理（CODcr300~350Mg/l，BOD5150~200mg/l）為原水水資源時，一般選用生物化學法為主導或生物化學、有機化學融合的工藝處理。而有機化學法一般步驟為混凝土、沉淀和過慮。

傳統式的生物化學方法運行時務必充分考慮化學反應速率和淤泥的地基沉降特性。化學反應速率關鍵在于活性污泥法的濃度值，污泥沉降比高，則反應速率就快。但充分考慮二沉池不可以過大，因此 活性污泥法的濃度值就不可以很大，進而危害了化學反應速率。淤泥的地基沉降特性則在于水解酸化池的運作標準。嚴控水解酸化池的實際操作標準是前提條件，因而也限定了生物化學方法的運用范疇。為了更好地擺脫這種不夠，專家較先想起了用膜來開展固液分離設備。超濾膜膜分離設備更是在那樣的情況下發展趨勢起來的。其基本原理是在一定工作壓力下，選用具備一定直徑的膜分離技術，將水溶液中的大分子物質、膠體溶液、病菌和微生物截流出來，進而做到濃縮與分離出來的目地。其解決精密度達到0.1微米。不容易造成生物化學法那般的氣味，淤泥量少，不用開展污泥處置。另外起動也十分便捷，無須象生物化學法那般打疫苗和培馴淤泥，因此實際操作便捷。海外的科學研究材料說明，超濾技術做為中污水處理的后處理工藝技術性，具備適應能力強、對懸浮固體、病菌和洗潔劑的污泥負荷高，出水平穩等眾多優勢。