一個在一定條件下能發生的化學反應體係中，隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減少，而產物濃度逐漸增加，最終化學反應達到其進行的限度，即達到平衡。不同的化學反應達到平衡態的時間不盡相同，但作為化學平衡態，都具有共同的特征：1.平衡建立時反應中各物質的濃度或分壓不再隨時間而改變，且隻要外界條件不變（即溫度、壓力和濃度等都不變），無論經過多長時間，平衡時各物質的濃度或分壓應保持不變，這一特征對實際生產具有重要的指導作用；2.化學平衡是動態平衡，從宏觀上看，化學反應達到平衡態，各物質的濃度或分壓不再隨時間改變，反應似乎“停止”了，但從微觀上看，正逆兩方麵的反應仍繼續進行，隻是它們的反應速率相等；3.化學反應在一定條件下達到平衡態，可用相應的平衡常數描述反應進行的限度。
用石灰與廢水中Cd2＋形成難溶物Cd（OH）2，而難溶物在溶液中總有一定的溶解度，在一定條件下，當溶解與沉澱速率相等時，便建立了固體難溶電解質與溶液中離子間的多相平衡，即：Cd（OH）2（s）溶解沉澱Cd2＋＋2OH-
這個平衡的特點是反應物為Cd（OH）2固體，生成物為溶液中的Cd2＋和OH-，其平衡濃度分別用\[Cd2＋\]和\[OH-\]表示，其平衡常數表達式為：Ksp=\[Cd2＋\]\[OH-\]2。
當溫度一定時，難溶電解質的飽和溶液中，其離子濃度的乘積為一常數，這個常數叫做溶度積。這個溶度積是飽和溶液中各離子濃度冪的乘積，其中離子濃度與標準濃度比的指數就是溶解平衡方程式中該離子的化學計量數。對於下列難溶電解質溶解平衡通式：AmBn（s）mAn＋＋nBm-，其溶度積表達式為：Ksp=｛CAn＋1/C｝m？｛CBm-1/C｝n書寫標準平衡常數表達式必須與相應的化學反應方程式寫法相符，標準平衡常數表達式中不考慮反應中出現的純固體、純液體和溶劑。平衡常數是化學反應的一個特征常數，其數值大小與各物質的分壓或濃度無關，但隨反應溫度而變，因此寫平衡常數時，一般要注明溫度，若未注明，通常是指室溫（298K）。
對難溶電解質的溶解平衡，顯然Ksp越小，其在相同溫度下溶解度越小；反之Ksp越大，其溶解度越大。表2-3列出某些難溶電解質的溶度積。
難溶電解質溶度積（Ksp）難溶電解質溶度積（Ksp）
Cd（OH）23×10-14CdS3.6×10-29
Cu（OH）25.6×10-20CuS8.5×10-45
Fe（OH）31.1×10-36FeS6×10-18
Hg（OH）24×10-26HgS1×10-53
Pb（OH）21.6×10-17PbS3.4×10-28
金屬硫化物的溶解度一般都比較小，因此用硫化鈉或硫化氫作沉澱劑能更有效地處理含重金屬離子的廢水，特別是對於經過氫氧化物沉澱法處理後，尚不能達到排放標準的含Hg2＋和Cd2＋的廢水，再通過反應生成極難溶於水的硫化物沉澱：Hg2＋＋S2-HgS↓Cd2＋＋S2-CdS↓這樣自然沉降後的出水中，Hg2＋含量可由起始的400mg？L-1左右降至1mg？L-1以下。難溶電解質的平衡是一個動態平衡，改變條件可以移動平衡。在實際生產中，可利用同離子效應（在難溶電解質的飽和溶液中，加入含有共同離子的另一電解質，而使難溶電解質溶解度降低的效應），即加入過量的沉澱劑，就可使沉澱反應趨於完全。這裏說的“完全”並非溶液中就不存在欲沉澱分離的離子，一般定性分析中，溶液中該離子濃度不超過10-5mol？L-1，就可以認為已沉澱完全了。
化學沉澱法處理廢水，一般有投藥、混合、反應、沉澱等過程。
化學氧化法常用來處理工業廢水，特別適宜處理難以生物降解的有機物，如大部分農藥、染料、酚、氰化物，以及引起色度、臭味的物質。常用的氧化劑有氯類（液態氯、次氯酸鈉、漂白粉等）和氧類（空氣、臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等）。
用氯、次氯酸鈉、漂白粉等可以氧化廢水中的有機物、某些還原性無機物以及用來殺菌、除臭、脫色等。氯氧化法處理含氰廢水是廢水處理的一個典型實例。在堿性條件下（pH=8.5～11），液氯可將氰化物氧化成氰酸鹽：CN-＋2OH-＋Cl2CNO-＋2Cl-＋H2O氰酸鹽的毒性僅為氰化物的千分之一。若投加過量氧化劑，可將氰酸鹽進一步氧化為二氧化碳和氮：2CNO-＋4OH-＋3Cl22CO2↑＋N2↑＋6Cl-＋2H2O使水質得以進一步淨化。空氣中的氧是最廉價的氧化劑，但氧化能力不夠強，隻能氧化易於氧化的汙染物。過氧化氫（H2O2）具有強氧化能力，適於處理多種含有毒有味化合物及難以處理的有機廢水，如含硫、氰、苯酚等的廢水。高錳酸鉀（KMnO4）也是強氧化劑，主要用於除去錳、鐵和某些有機汙染物。