工业废水是从工业生产过程中排出的废水，其性质由于所处行业、生产工艺、原材料等方面的不同而呈现非常大的差别。由于工业废水的水量变化大、污染物浓度高、水质复杂常含有毒和难生物降解污染物，因此工业废水的处理工艺要比城镇污水复杂得多，处理达标的难度也更大，这些都对工业废水处理工程的可行性研究提出了较高的要求。
工业废水主体处理工艺的目标非常明确，就是实现达标排放。主体处理工艺针对的是不同类型工业废水中的特征污染物，也就是决定废水是否达标排放的控制性污染物种类。特征污染物不同，所采用的处理工艺的类型也就不同。
工业废水的主体处理工艺是整个工艺流程的核心，可以采用的方法分为物化、化学处理和生物处理两大类。物化、化学处理工艺通常有混凝沉淀或气浮、氧化还原、化学沉淀、膜处理等，生物处理主要是针对有机工业废水，分厌氧处理和好氧处理两类，当有机污染物浓度较高时，应采用厌氧+好氧的组合工艺。
工业废水的主体处理工艺，既可以是某一单元工艺，也可以是多个单元工艺的组合，具体应当根据特征污染物的种类、数量和浓度而定。
后处理或深度处理工艺用在对处理出水有高标准要求或需要对废水进行再生回用的场合。主要作用是去除经主体工艺处理后废水中残余的污染物。深度处理可以采用曝气生物滤池、膜生物反应器等深度生物处理工艺，也可以采用混凝过滤、高级化学氧化、吸附、膜分离等物化或化学处理工艺。当需要去除的污染物不止一种时深度处理也可采用组合工艺。
工业废水处理过程中产生的污泥也可分为生物污泥和化学污泥两类，但是成分比城镇水处理产生的污泥要复杂。工业废水污泥处理的主要工艺是浓缩、脱水、热处理等。由于泥中有时会含有重金属等有毒有害成分，因此应妥善选择最终消纳途径。
在工艺选择的基础上确定工艺流程，并提出两套以上的备选方案进行比较，所有备选方案均应尽可能科学、合理，并各有特点。每一方案均需要提供主要工艺参数表、特征污染物去除历程表、建 (构) 筑物一览表、主要设备一览表、投资和运行费用估算表等，并设计平面布置图、工艺流程图、高程图、自控系统图等。
工艺方案比选中需要考虑的因素与城镇污水处理类似，通过比选确定废水处理的推荐方案。
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