化学破乳法是在废水中投加各种化学药剂，利用化学反应的作用将乳化液破乳，从而实现油水分离的过程。该方法是处理乳化液废水的传统方法。国内多家冷轧厂乳化液废水都采用此种方法，实践证明处理效果不错。
1化学破乳的原理：乳化液油滴在废水中表面带有负电荷，双电层起稳定作用，当水中加入化学药剂时，双电层电势降低，使双电层聚结，再加入絮凝剂使小油珠凝结成较大的油滴，然后从水中分离出来。化学破乳法包括：投加混凝剂，投加酸，投加盐类物质并加热乳化液，投加盐类物质并点解;投加酸和有机分散剂，投加有机质类物质和混凝剂等。
2化学破乳法的优缺点：化学破乳法处理乳化液废水的优点有：1)一次性投资小，工艺设备简单，动力消耗和综合处理成本低，总体装备水平在30～40万元/m3废水左右;2)只要有合适的破乳剂，就能有广泛的适应性;3)在破乳的同时可以降解废水中的溶解性COD，为后续处理创造便利条件。缺点有：1)不同的乳化液废水需要不同的破乳剂进行处理，耐冲击负荷差;2)采用化学破乳法一般需要几级破乳，设备组成较多，运行管理工作量大;3)产生大量污泥。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
3影响破乳效果的因素：影响破乳效果的因素主要有以下几方面：1)适用破乳剂的选用及投加量的确定;2)废水的PH值;3)搅拌强度;4)破乳时间;5)破乳级次等。针对上述因素，李正要等人采用化学破乳法对采用超滤法处理不理想的某公司冷轧板乳化液废水进行试验研究，该废水处理水量为10m3/h，水质指标为：油类6.2g/L,COD34g/L,SS0.8g/L,pH7.8。试验结果表明：选定有机破乳剂SYS和聚合氯化铝(PAC)联合破乳，在最佳运行条件下，二级破乳后油的去除率99.58%，COD去除率97.79%，处理工艺采用隔油-破乳-气浮-过滤处理工艺，出水可满足国家《污水综合排放标准》二级排放标准。
4化学破乳法在处理乳化液废水方面的应用：实际应用中，化学破乳法往往和气浮、沉淀等机械分离工艺组合进行。天津钢管公司采用“破乳-气浮-混凝沉淀-过滤”工艺对管加工工厂排放的乳化液废水进行处理，处理规模为10m3/h，出水经天津钢管公司环境监测中心站监测，排水水质达到《污水综合排放标准》二级排放标准。
另外，叶平等人对采用混凝气浮-生物接触氧化法结合的技术处理机械加工行业乳化液废水进行了研究，工程实践证明：混凝气浮的COD去除率可达52.4%;接触氧化的COD去除率为81%，处理出水达到国家排放标准一级指标要求。
