高浓度废水指经汽提、脱酚装置处理后的出水，主要包括煤液化、加氢精制、加氢裂化及硫磺回收等装置排出的含酚、含硫废水。脱酚后废水自脱酚装置经管架压力送至废水处理场，在废水处理场流程中称为高浓度废水，处理流程为涡凹气浮+匀质罐+3T-AF1生化池+3T-AF2生化池+3T-BAF生化池+粉末活性炭吸附+混凝沉淀+过滤工艺。由于石油类物质大部分在汽提装置中去除，进入废水处理场的高浓度废水中含油量不大于100mg/L，因此采用涡凹气浮处理后可以将含油量降到10mg/L以下，同时可以去除部分SS、挥发酚及部分CODcr。其出水含油量要求小于10mg/L，CODcr的总去除率在60%左右。
高浓度废水压力进入涡凹气浮，在进水端投加聚合铝(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM)，在混合反应设备内与进水充分反应后，进入气浮分离段。微气泡吸附油珠，将油珠托起，达到油水分离的目的。气浮池中设有链条式刮沫机，刮除表面浮渣，出水中含油量控制小于10mg/L。
气浮出水自流进入高浓度废水生化吸水池，用泵提升进入5000m3匀质罐，停留时间约20h，以保证后续生物处理水量、水质的稳定，防止产生大的冲击。高浓度废水匀质罐出口增加调节阀，以保证生化系统进水的稳定。匀质罐出水自流进入高浓度废水生化处理系统。生化处理系统设置为厌氧(AF1)、兼氧(AF2)和好氧(BAF)三段，生化池总有效容积为14700m3，水力停留时间为98小时。进水考虑消能设施，每组生化池进水管两侧增加两道宽顶溢流堰。3T-AF1厌氧生物滤池的主要作用是通过厌氧处理，对废水中的难降解有机物进行酸化水解和甲烷化，提高可生化性，降低废水处理的运行成本。共分八组五级并联运行，水力停留时间为33.33小时。每级采用下进水上出水逐级溢流方式布水，池内安装载体支架3层，装填高效悬浮专用载体2层，载体装填量为2400m3，投加高效专用兼氧微生物1920kg，载体有效接触时间为21.33小时。底部设置曝气管供开工期间使用，在正常运行时，甲烷气体产生量为172m3/h。池顶设置密闭混凝土盖，将甲烷气体收集之后进行焚烧处理。因为甲烷与空气混合后会形成爆炸性气体，所以操作时禁止曝气。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
为防止厌氧池的低部污泥沉积，厌氧池出水经回流泵回流，回流比按2:1设计，表面水力负荷为10.8m3/m2•d。3T-AF2作为兼氧生物滤池，是厌氧和好氧的过渡段，在运行过程中，可以根据实际情况，调节兼氧池每级的曝气量，以适应不同水质变化的要求，保证系统的最佳处理效果，降低废水处理的成本。共分八组五级并联运行，每级采用下进水上出水的逐级溢流方式布置。池内安装载体支架3层，专用高效悬浮专用载体2层，载体装填量为2480m3，投加高效专用兼氧微生物1984kg，载体有效接触时间为20.67小时。底部设置曝气管用于搅拌和反冲洗，平时运行气水比为20:1，底部设置排泥管。3T-BAF的出水流到3T-AF2，利用进水中的碳源进行反硝化，同时为后段氨氮的硝化提供碱度，减少了加碱量，降低成本，又可以防止产生硫化氢气体。池内设4组溶解氧在线仪表，控制DO<1mg/L，以保证处理效果。3T-AF2池出水进入到3T-BAF池，通过好氧处理降解废水中的有机物。在进水端需要投加硝化液，投加量按3-5L/m3水设计。池内安装载体支架3层，专用载体2层，载体装填量为2550m3，投加高效专用好氧微生物2040kg，载体有效接触时间为20.0h。底部安装3T-ADS曝气系统用于曝气，气水比为40:1。3T-BAF出水在回流到3T-AF2之前，作为进水水质较高时的稀释水源，回流比例1:1。池内设4组溶解氧在线仪表，控制DO在2-4mg/L，以保证好氧生物处理的效果。经过生物处理后的出水，经泵打入到粉末活性炭吸附池。
粉末活性炭先配成悬浮液，再打入混合池与生物处理后出水充分混合，然后进入吸附池。在吸附池中粉末活性炭与废水充分接触，废水中的CODcr及其他污染物被活性炭吸附。粉末活性炭吸附池出水进入混凝反应池，在混凝反应池中投加聚合铝(PAC)及阳离子聚丙烯酰胺(PAM)充分混合、反应，出水进入混凝沉淀池，进行泥水分离，去除大部分悬浮物及少量生物处理没有去除的CODcr，从而提高出水效果。混凝沉淀池出水进入到高浓度废水过滤吸水池，由提升泵加压进入多介质过滤器+生物活性炭设备。通过设定时间周期或进出口压差可以实现自动反冲洗。将二氧化氯投加到经过滤器处理后的出水，消毒灭菌之后，作为循环水场的补充水。用在线检测仪表检测出水水质，发现超标水质时会自动进入不合格放水池，用泵提升送至渣场进行蒸发处理。