Обезвреживание сточных вод, содержащих органические примеси, проводят деструктивным и регенеративным методами. К деструктивным методам относится термоокисление и электроокисление Термоокисление заключается либо в сжигании сточных вод совместно с топливом (огневое обезвреживание), либо в окислении примесей кислородом, озоном, хлором и другими окислителями. При электроокислении сточные воды пропускаются через электролизер, в котором происходит электрохимическое окисление органических примесей на нерастворимом аноде. Например, фенол окисляется на аноде до оксида углерода и малеиновой кислоты:
При регенеративной очистке происходит как обезвреживание сточных вод, так и извлечение ценных примесей. Для этих целей используют методы экстракции, перегонки, адсорбции, ионного обмена, осаждения и др. Метод экстракции заключается во взаимодействии сточных вод с растворителем-экстрагентом, в котором примеси лучше растворяются, чем в воде. Затем раствор примеси в экстрагенте oтделяют от сточных вод и от экстрагента. Методом перегонки можно выпарить из сточных вод примеси, имеющие более низкую температуру кипения, чем вода, например метанол. Метод адсорбции широко используется для очистки сточных вод. В качестве адсорбентов служат активированные угли, синтетические сорбенты и некоторые отходы производства: зола, шлак, опилки и др. Например, с помощью активированного угля из сточных вод удаляются бензол, спирт и другие вещества. Все более широкое применение находит биологический метод очистки, заключающийся в удалении органических примесей с помощью микроорганизмов.