化肥廠廢水主要來自合成氨、尿素車間的高濃度氨氮廢水，這部分廢水氨氮主要存在形式為無機氨，化肥廠廢水中的主要超標污染物指標為氨氮、硫化物、和總氰化物，此類水質具有氨氮含量高，并含有有毒的總氰化物及硫化物的特點。且此類污水的可生化性較差(主要是化學需氧量較低和氨氮含量較高)。氨氮是化肥廠廢水的主要污染物，進入水體可以引起水體富營養化，導致水質惡化，使排放受到嚴格限制。處理化肥廠廢水時，無論采用何種工藝及方法，大體的處理流程可以分為三步。

一步：預處理。可以采用格柵過濾、水質水量調節、化學沉淀、上浮、隔油等方法，對化肥廠廢水進行初步的凈化處理，目的是分離水中的懸浮固體物、膠體物、浮油、重油等雜質。預處理之后，廢水中的大顆粒懸浮物、油脂等物質基本清理干凈，
二步：生物法凈化。采用生物法對化肥廠廢水進行凈化處理，是利用微生物的降解作用，可以將廢水中的有機溶解物質和膠體物質進行生化降解，可以有效降低水中的氨氮含量及COD等含量。生化法處理之后的廢水水質基本可以達標排放，反應池底部的污泥可以加入陽離子聚丙烯酰胺，進行污泥脫水處理，之后這類污泥可以根據實際情況外排或者用在其他行業中。若是水質比較復雜，COD含量、色度等指標沒有達標，就需要進行深度凈化了。
三步：深度凈化。采用的多是活性炭吸附法、臭氧氧化法、離子交換法、膜分離法等技術，目的是降低廢水中的COD含量和色度，吸附水中的臭味、異味等，以及一些微生物難以降解的有機污染物和溶解性無機污染物，徹底將廢水凈化達標。
      需要注意的是，由于各個化肥廠的廢水水質、水量、處理標準各不相同，因此，處理時選擇的處理方法也存在很大的差異。在整個化肥廠廢水處理過程中，用到的凈水藥劑主要是聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。其中，在廢水絮凝沉淀工序中，使用更多的是聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺的藥劑組合，而在污泥脫水處理中，選擇的多是陽離子聚丙烯酰胺，陰離子聚丙烯酰胺和陽離子聚丙烯酰胺在選擇的時候，要根據水質情況進行選型。