高濃度難降解有機廢水處理，是目前國內外污水處理界的難題。對于這類廢水，目前國內外研究較多的有焦化廢水、制藥廢水(包括中藥廢水)、石化/油類廢水、紡織/印染廢水、化工廢水、油漆廢水等行業性廢水。
難降解廢水處理防范有以下幾種：
1 各類微生物對難降解有機廢水處理的應用；
2 電化學高級氧化技術處理難降解有機廢水；
3 SBR處理工藝；
4 膜生物反應器工藝；
5 混合處理技術方法工藝；
目前，國內外對難降解有機物廢水的處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等等。
1、 生物法
生物法是目前應用zui廣泛的一種有機廢水處理方法，主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厭氧法等。主要是利用微生物的新陳代謝，通過微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用來降解污水中的有機物，具有應用范圍廣、處理量大、成本低等優點。但當廢水含有有毒物質或生物難降解的有機物時，生物法的處理效果欠佳，甚至不能處理。針對這類廢水，人們對生物法作了一些改進，使其能應用于這類廢水的處理。
2 、生物強化技術
生物強化技術是通過改善外界環境因素，提高現有工藝對有毒難降解有機物的生物降解效率。目前實施的生物強化技術主要有3個途徑。
投加有效降解的微生物：主要是針對所要去除的污染物質，投加專門培養的優勢菌種對其進行有效降解。該法已在美國、德國、日本等國采用，主要用于改善活性污泥法處理效果，但優勢菌種在新環境中的適應性和再生問題待解決。
為了增加優勢菌種在生物處理裝置內的濃度，提高難降解有機物的處理效率，固定化技術已被用來處理部分難降解有機物。固定化技術是通過化學或物理的手段將優勢的游離菌固定，使其不再游離，但仍具有生物活性的技術。
3、優化組合的處理工藝
提高難降解物質的去除率，必須延長水力停留時間和增加泥齡，提高微生物有效濃度，增加污染物與微生物的接觸時間。
添加粉末活性炭活性污泥工藝：采用這一工藝，使有機物除被微生物氧化處理外，還被活性炭所吸附。由于活性炭表面的污泥泥齡較長，污染物與微生物接觸時間遠大于水力停留時間，從而使難降解毒性有機物去除率提高。
厭氧-好氧工藝的組合：有時采用單獨的好氧或厭氧工藝處理效果都不理想，但采用聯合處理工藝后，可能會發揮各工藝的優點，產生協同效應，使處理效果大大提高。
4、物化法
物化法處理難降解有機污染物的文獻報道不多見，主要有吸附法、萃取法、各種膜處理技術等。
吸附法主要采用交換吸附、物理吸附或化學吸附等方式，將污染物從廢水吸附到吸附劑上，達到去除的目的。吸附效果受到吸附劑結構、性質和污染物的結構和性質以及操作工藝等因素的影響，常用的吸附劑有活性炭、樹脂、活性炭纖維、硅藻土等。該法的優點是設備投資少、處理效果好、占地面積小。但由于吸附劑的吸附容量有限，吸附后的再生往往能耗很大，廢棄后排放易造成二次污染，這些因素限制了該方法的實際應用。
萃取法是利用與水互不相溶、但對污染物的溶解能力較強的溶劑，將其與廢水充分混合接觸，大部分的污染物便轉移至溶劑相，分離廢水和溶劑，使廢水得到凈化。分離溶劑與污染物，溶劑可以循環利用，廢物中有用物質的回收，還可變廢為寶。但是目前萃取法僅適用于少數幾種有機廢水，萃取效果及費用主要取決于所使用的萃取劑。由于萃取劑在水中還有一定的溶解度，處理時難免有少量溶劑流失，使處理后的水質難以達到排放標準，還需結合其他方法做進一步的處理。
隨著材料技術的進步，超濾法和反滲透法等膜技術也已用于廢水的治理研究，不但可以治理廢水，還可從廢水中回收有用物質。
5、化學氧化法
化學氧化技術常用于生物處理的前處理，一般是在催化劑的作用下，用化學氧化劑處理有機廢水以提高廢水可生化性，或直接氧化降解廢水中有機物使之穩定化。常用的氧化劑有O3，H2O2，KMnO4等。現代工業的發展使含有高濃度難生化降解有機物的工業廢水日益增多，對于這類廢水的處理，常用氧化劑表現出氧化能力不強，存在選擇性氧化等缺點，難以達到實際的要求。
隨著研究的深入，高級化學氧化技術應運而生，在使用中已獲得顯著效果。高級氧化技術的基礎在于運用光輻照、電、聲、催化劑，有時還與氧化劑結合，在反應中產生活性的.OH自由基，再通過自由基與有機化合物之間的加合、取代、電子轉移、斷鍵等，使水體中的大分子，難降解有機物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質，甚至直接降解成CO2和H2O，接近礦化。
這種以.OH為主要氧化劑的降解技術克服了普通氧化法存在的問題，具有以下特點：產生的.OH氧化能力，與各種有機物質的反應速率相近，具有“廣譜性”，能有效地將廢水中的有機物降解為CO2，H2O和無機鹽，無二次污染，工藝靈活，既可單獨處理，又可以與其他處理工藝組合。作為一種物理化學處理過程，極易控制以滿足不同處理需要。由于氧化過程可以破壞毒性污染物，較之其他處理方法有特殊的性，因而，在水處理研究領域引起廣泛的關注。
