某些高浓度氨氮废水因为含有大量对微生物有害的物质，不宜采用生物法处理，所以人们考虑用化学法去除高浓度氨氮，其中化学沉淀法研究的比较多。化学沉淀法的基本原理：将氨与化学沉淀剂〔H3PO4+MgO或Mg(OH)2〕，反应生成沉淀物以去除废水中的氨氮。
该法的独特优势是生成的沉淀物MgNH4PO4，是一种农作物所需的复合肥料，因而利用该法可达到废物回用的目的。除去氨氮的反应机理如下：
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此法可去除氨氮、重金属及某些大分子有机物，常与其它处理技术组合，既适用于反渗透、活性炭吸附等深度处理的预处理，也可用于生化处理的预处理或深度处理。絮凝剂常用FeCl3、A12(SO4)3和阴阳非离子型聚合物。此法对氨氮的去除率很高，可达90%以上，但费用比吹脱法高，产生的污泥对环境造成二次污染，但当其用于脱氮预处理时，也可采用PO43-类物质，污泥可作肥料使用，故有很大的灵活性，不受温度影响、操作简单。它的主要费用是药剂，如能找到价廉高效的沉淀剂，则可大大降低处理费用也可以因地取材，采用海水或卤水替代镁盐，磷酸盐可以采用磷肥厂或含磷企业排放的含磷废水。有研究表明：用化学沉淀法处理垃圾渗滤液(NH4-N浓度为1.500mg/L)时，去除率达96%。
赵庆良等用化学沉淀法对香港新界西垃圾渗滤液做了研究，结果表明，在pH值为8.6时投加MgCl2•6H2O和Na2HPO4；•12H2O，可将氨氮由5618mg/L降至65mg/L；在同样条件下，投加MgO与85%H3PO4，可将氨氮由5404mg/L降到1688mg/L。显然前者效果要好得多，但同时也引入大量氯离子，会对后面的生化过程产生负面影响。
