去除水中化學需氧量（COD）的方法多種多樣，具體選擇取決於廢水的特性、法規要求以及可用的技術。以下是一些有效的方法：
化學混凝法。通過添加化學藥劑，促使廢水中的懸浮物和膠體物質凝聚沉澱，從而去除部分有機物。
微生物法。利用微生物的酶來氧化或還原有機物分子，破壞其不飽和鍵及發色基團，達到處理目的。
電解法。通過電解作用直接或間接去除水中污染物，或將有毒物質轉化為無毒或低毒物質。
氧化法。使用強氧化劑如次氯酸鈉或漂白粉進行氧化，將有機物轉化為二氧化碳和水等無害物質。
吸附法。利用活性炭、大孔樹脂、膨潤土等吸附材料去除污水中的顆粒有機物和色度。
物理法。使用格柵、篩網、膜分離技術等物理手段去除廢水中的污染物。
活性污泥法。將廢水與含有微生物的活性污泥混合，利用微生物降解有機物。
電化學法。利用電化學反應分解有機物質，降低COD。
此外，還有厭氧池處理、控制溶解氧、pH值和水溫等方法。