根據不同煤種采用不同的氣化工藝技術，產生廢水中污染物組成和數量也大不相同。與固定床工藝相比，流化床和氣流床工藝的廢水水質較好，而固定床爐內溫度較低，煤干餾出的焦油、酚類、苯類、氨等物質留在粗煤氣中，通過洗滌進入廢水處理系統。
其他進入綜合廢水處理系統的廢水還有低溫甲醇洗甲醇水塔精餾廢水、低溫甲醇水塔底部排水、變換工藝冷凝液(煤氣冷卻排水)、氨回收裝置排水等，主要污染組分為COD、BOD5、總氨、總酚、揮發酚、石油類、硫化物、SS等，其特點是污染物濃度高，水量大，具有一定的處理難度，是煤化工產業的污染防治重點對象之一。
近年來，不斷有新的方法和技術用于處理煤化工廢水，但各有利弊。單純的生物氧化法出水中含有一定量的難降解有機物，COD值偏高，不能*達到排放標準。 吸附法雖能較好地除去COD，但存在吸附劑的再生和二次污染的問題。催化氧化法雖能降解難以生物降解的有機物，但實際的工業應用中存在運行費用高等問題。 A2/O工藝運行管理和成本相對較低，該工藝是煤化工廢水的主要選用工藝。但目前還沒有哪一種工藝可以*處理好煤化工廢水，所以利用多種方法聯合 處理煤化工廢水是煤化工廢水處理技術的發展方向。
煤化工廢水經生化處理后，出水的COD、氨氮等濃度雖有極大的下降，但由于難降解有機物的存在使得出水的COD、色度等指標仍未達到排放標準。因此，生化處理后的出水仍需進一步的處理。深度處理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技術、吸附法催化氧化法及反滲透等膜處理技術。
1、混凝沉淀
混凝沉淀法是在生產中通常加入混凝劑如鋁鹽、鐵鹽、聚鋁、聚鐵和聚丙烯酰胺等來強化沉淀效果調節好適當的pH 值，使廢水中的懸浮物質在混凝劑的作用下聚集進而在重力作用下下沉，以達到固液分離的過程。其目的是除去懸浮的有機物。該方法可有效降低廢水中的濁度。
2、吸附法
由于固體表面有吸附水中溶質及膠質的能力，當廢水通過比表面積很大的固體顆粒時，水中的污染物被吸附到固體顆粒(吸附劑)上，從而去除污染物質。該方法可取得較好的效果，但存在吸附劑用量大，費用高產生二次污染等問題，一般應用于出水處。有煤化工廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業。
3、氧化技術
由于煤化工廢水中的有機物復雜多樣，其中酚類、多環芳烴、含氮有機物等難降解的有機物占多數，這些難降解有機物的存在嚴重影響了后續生化處理的效果。
氧化技術是在廢水中產生大量的自由基HO，自由基能夠無選擇性地將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳和水。氧化技術可以分為均相催化氧化法、光催化氧化法、多相濕式催化氧化法以及其他催化氧化法。
