高难度废水一般是指在工业生产过程中产生的难以生化降解的废水，大部分工业废水均属高难度废水范围（BOD/COD小于0.3），主要包括印染废水、制革废水、造纸废水、电镀废水、半导体废水、仓储化工废水、硫酸钠废水、香兰素废水、焦化废水、冶金废水、制药废水、和酵类废水等。
我国的环保产业起步虽晚，但发展迅速，在科技界、产业界人士的协同下，已成燎原之势，环保科学正逐步发展成综合性学科。应该肯定的认识到，相当部分的产业废水治理已成功地应用了国内及引进技术，取得了良好的社会环境效益，但也应冷静地意识到急功近利的思维使许多技术人员把大量的人力物力花在工艺改变、设备改型、微生物生长环境的优化上，但对生化处理起决定性作用的微生物，竟很少有人问津，以致于对难处理的废水工艺、设备条件使浑身解数。AO法、AAO法、AOAO法、OAOA法纷纷登场，各种填料的专利及生产厂家举不胜举，生产企业也一而再、再而三花巨资兴建改造废污水处理系统，一片繁忙场景。照局外人乐观的想法，废水治理可达理想目标，但事实又如何呢？
1、难分解有机物的生化处理问题
通常人们认为BOD/COD＜0.3的废水为难以生化。延长停留时间，改变微生物的生长条件是可以收到一些效果，但大量的电力消耗，使企业苦不堪言。
补加生活污水，以糖精生产企业为例：3000T/Y糖精厂有近100m3工业废水，传统的方法要求1:5的添加生活污水，每天需收集的生活污水达500m3，一次性运输需100辆5T槽车。增加BOD/COD值，出发点是好的，但可操作性又如何？目前城市生活污水的收集是困难的，如将餐厅及其它生活污水引入其中，更增加了处理的难度。
所以，目前焦化废水、染料废水、糖精废水、硝基苯废水、造纸黑液、PTA废水等难以生化废水的处理是一大难题。
2、SO42-对厌氧系统的抑制
对于高浓度废水通常采用AO法工艺，将废水先进行酸化、水解、甲烷化后，再经好氧处理达标排放。
由于SO42--的存在，使得厌氧过程中SO42--还原菌与甲烷菌竞争营养，SO42-转化为H2S，由于H2S对甲烷菌的毒害，SO42-还原菌对H2的亲和力远远大于甲烷菌，SO42-还原菌迅速成为优势菌，导致甲烷菌无法正常存在，受到强烈的抑制。
在厌氧过程中，甲烷生成相为厌氧阶段的速度控制步骤（瓶颈），所以一定浓度的SO42-存在会使厌氧阶段BOD的去除失去功效，从而导致系统恶化，放流水无法达标。
柠檬酸、味精生产企业的废水处理中均遇到这种情形，如何在高SO42-浓度下处理好厌氧菌群间的均衡关系，既让SO42-还原菌生长，又不成为抑制甲烷菌的优势菌种，是传统生化不可回避的问题。
3、Cl-对微生物的生长的影响
由于制造工艺的要求，某些废水中会含较高的Cl-，如要进行生化处理需进行大量的稀释，5000mg/L以上的Cl-在活性污泥系统中就会使其中大部分微生物由于渗透压的改变无法正常工作。
稀释会使投资和运行成本均大量成倍增长，且浪费了水资源。
制药废水、糖精废水、某些染料废水均由于高Cl-含量使常规生化处理系统无法正常运行。
4、氨氮废水的处理
氨氮既是水中的污染源之一，又是微生物的抑制剂。流域的污染很大程度是富营养化的问题，有效地去除氨氮是污水处理的主要课题和内容。
国内比较流行的是硝化反硝化工艺，理论计算每千克NH3-N去除需加碱3～4kg，由于运行成本太高企业无法承受。如采用活性污泥法，则去除率几乎为零。
高难度废水如何处理，下面我们介绍一下目前常见的几种方法：
现行污水处理技术主要可分为物理法、化学法和生物法。
物理法包括沉淀、过滤、吸附、萃取等，不改变污染物的化学形式。其设备简单、运行费用低、工艺成熟，主要用于去除水中难溶解的大颗粒污染物，为污水一级处理的首选技术。
化学法包括絮凝沉淀和化学氧化，改变污染物的存在形式，主要用于去除溶解于水中的小颗粒，通过电性改变、交联架桥等形式，使之成为大的颗粒沉淀分离出来。大量用于废水的预处理及深度处理。有高难度废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
生物法是利用大自然处理废水的原始形式，利用微生物代谢来达到水资源净化的目的。微生物代谢环境存在好氧、厌氧、兼氧三种类型，由此也衍生了好氧、厌氧的处理方法。生物法主要用于污水的二级处理或高级处理，是目前污水处理的主要形式。