化肥廠廢水主要來自合成氨和尿素車間的濃氨氮廢水。這部分廢水中氨氮的主要形式是無機氨。化肥廠廢水中超過煉油廠廢水處理標準的主要污染物是氨氮、硫化物和總氰化物。這種類型的水具有氨氮含量，并含有有毒的總氰化物和硫化物特性。

在處理化肥廠廢水時，無論采用何種工藝和方法，一般處理過程可分為三個步驟。

第一步：預處理。化肥廠廢水可采用水質和水量調節、化學沉淀、浮選、隔油等方法進行初步凈化處理，目的是從水中分離出懸浮物、浮油和重油等雜質。

第二步：生物法凈化。化肥廠廢水的生物凈化方法是利用微生物的降解作用，在廢水排放口對廢水處理中的有機溶解物和膠體物質進行生化降解，有效降低水中氨氮含量和COD含量。

第三步：深度凈化。所使用的技術大多是活性炭吸附、臭氧氧化、膜分離等技術，目的是降低廢水中的COD含量和色度，吸附氣味、氣味和其他難以被微生物降解的有機污染物和溶解性無機污染物，并對廢水進行徹底凈化以達到標準。

需要注意的是，由于各化肥廠廢水的質量、數量和處理標準不同，所以廢水在選擇處理方面也存在顯著差異。化肥廠整個廢水處理過程中使用的主要凈水劑是聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺。其中，在廢水絮凝沉淀過程中，聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺的組合多用于綜合食品廠的污水，而陽離子聚丙烯酰胺多用于污泥脫水處理。