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工業廢水，特別是化工、印染廢水等含有毒害性汙染物，難以生物降解，缺乏實用的處理技術。
一、問題分析及技術難題
重化工如制焦過程直接冷卻水，煤氣精製過程中產生的廢水中含有酚類、氰類化合物；精細化工如硝化、鹵化、酰化、重氮及耦合等過程產生的硝基苯類、偶氮類等；染料和醫藥中的硝基苯類、氯苯類；造紙工業中的氯酚類；塑料與農藥生產過程中的二氯甲烷。
在工業廢水的處理過程中，難以避免的遇到了一些技術難題，其中主要需攻克的難關有：轉化工業廢水中毒害有機物的方法、與生物處理法耦合的脫氮除磷方法、用於深度處理的物化處理技術。
工業廢水處理技術框架分析
二、零價鐵預處理與生物強化技術
汙染物的毒性官能團大都是吸電子基團，非常難氧化，經還原後毒性降低、可生化性提高。
由於金屬加工廢料鐵刨花與銅屑及少量催化材料，組成發生原電池反應的濾床。反應床在無氧條件下進行，避免了單質鐵被氧氣氧化；通過廢水迴流等措施強化固液兩相傳質。催化鐵預處理工藝對有機物具有較強的還原效果。
催化鐵產生Fe2+與S2-形成沉澱，降低硫酸還原菌的危害；催化鐵對pH值起到緩衝作用，鹽分有利於催化鐵作用的發揮，催化鐵電化學還原與水解硫酸生物還原，共同轉化毒害有機物。
工業廢水反硝化過程中十分缺乏優質碳源。
催化鐵與生物反硝化耦合，可以為反硝化菌持續供給電子，耦合後可以減少由於碳源不足產生的N2O問題，可以轉化毒害有機物，保護後續的硝化細菌。
除優質碳源外，生物除磷要求碳源量大、泥齡短，因此除泥效果較差。
催化鐵與厭氧釋磷耦合，可以消除汙泥迴流中的溶解氧。催化鐵產生的鐵離子，可以在好氧段與磷酸根發生化學沉澱，從而減少了碳源的需求量。研究表明，保持鐵離子適宜產生量，生物與化學除磷可以共同作用，相互促進。
三、鐵基催化氧化技術
自2015年開始執行新國標開始標準變得更為嚴苛，許多行業排放標準COD<80mg/L，生物處理難以達到要求，出水溶解性COD在130mg/L左右，因此深度處理是形式所迫。目前應用較多的深度處理工藝主要有吸附法（成本高，吸附劑難以再生）、曝氣生物濾池BAF（本質仍是生物法，去除率低）、膜法（濃液處理問題，膜通量和膜汙染問題）和高級氧化法。
水處理常見氧化劑
傳統的Fenton法要求pH值在4.5以下，最佳pH範圍為2.8-3.0，H2O2在Fe2+等催化下產生.OH，有極強的氧化能力。其特徵為同相催化，需要鹼液中和，且酸鹼消耗量大，產生大量的鐵泥，最終的COD去除率在50%左右。
工業園區汙水廠Fenton法深度處理藥劑使用情況
其中電耗約0.16KWh/M3.水，投資約1000元/（M3/d.水）。
研究表明，鐵的氧化物有較強的催化臭氧活性，並且各種鐵化合物及離子無毒害作用。除此之外，損耗產物Fe3+有益無害，可作為混凝劑，價格低廉，來源廣泛。
該種方法的COD去除率在60%以上，出水COD在60mg/L以下，其主要參數如下：停留時間40-60min；O3：COD=3:1，可避免大量產泥。
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