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預處理

由于煤化工廢水中通常會含有酚，可以采用吸附材料進行有效的脫酚處理，吸附材料吸酚飽和后便可以應用有機溶劑或者是蒸汽對于吸附劑進行再生。一般的吸附材料主要有活性炭或者是改性的膨潤土、大孔的吸附樹脂，而天然的膨潤土表面具有親水性，所以對水中的有機物難以有效吸收。如果應用膨潤土作為吸附劑，必須要改進其性能才能夠使用。相關研究者對于膨潤土以及膨潤土的改性功能進行了分析和研究，發現膨潤土經過改性后，吸附活化能力更高，但是達到的平衡時間也會較少，在此過程中吸酚含量逐步增大。
活性肽是經常使用的吸附劑，由于具有高比面積以及孔灶結構較為發達，相比較其他材料而言報價較為低廉。在煤化工廢水處理過程中，通常會選用活性炭進行脫酚處理。部分研究者根據相關實踐表明，應用活性炭吸附苯酚，例如在溫度30℃，pH值為6的情況下，去掉率約為86%。結合煤化工企業的廢水情況分析，廢水表面覆有油類物質會對后期的煤化工廢水處理產生一定的影響，所以應當有效應用相關技術改善含油量，可以使用氣浮法或者是隔油池方法有效去除油類物質。

蒸氨
煤化工產生的廢水氨氮含量較高，通常是源自于煤制氣反應過程中，由于高溫裂解或者是煤制氣在反應后產生的氨氣，氨氣的濃度決定著硝化細菌的活性。在當前煤化工企業廢水處理過程中，通常會選用水蒸氣體法進行脫氨，由于煤化工產生的廢水可以通入較多的高溫蒸汽，有助于降低廢水氨氮含量，從而確保氨氮進行蒸餾與分離再次應用。

深度處理
臭氧屬于強氧化劑，臭氧的氧化過程中主要有兩個途徑。*一種則是通過分子臭氧氧化，另一種途徑則是通過臭氧分化產生羥基自由基，進行再次氧化。臭氧氧化技術有助于降低煤化工產業產生的廢水COD，也能夠降低廢水中的色度與濁度，在此過程中不會產生二次污染。根據相關研究表明，在內循環的反應器過程中，可以對煤化工廢水進行臭氧深度處理，能夠處理掉40%至50%的COD。其中對于雜環類與酚類有機物產生極為顯著的效果，隨著臭氧氧化技術的逐步發展，臭氧在單獨運行中有機物與臭氧反應之后，也會產生羧酸與醛，這兩類物質能夠避免與臭氧再次反應，有助于提高臭氧處理效能。

非均相催化臭氧氧化是構建在臭氧氧化的前提下的氧化技術，是在特定的催化劑作用下，對于產生的羥基自由基進行氧化分解，可以應用金屬氧化物與活性炭等催化劑進行催化。當前*多使用的金屬氧化物主要有二氧化鈦，三氧化二鋁。影響氧化劑氧化作用要素，主要有溫度與pH值，增加pH值，能夠有效改善氫氧根離子的發生，進而改善氧化能力，在氧化過程中催化劑可以起到催化作用，并且起到一定的吸附作用，改動pH值能夠轉移金屬氧化表面的電荷，并增強對有機物的吸附能力。例如在紫外光照射下，光催化氧化技術應用半導體材料吸附材料表面的氧化劑產生強烈的氧化功能，可以產生羥基自由基，并且對有機物進行分解。例如可以應用二氧化鈦進行光催化，能夠有效處理難降解的有機物。