涂料废水的来源主要分为两部分：一是设备的清洗废水；二是工艺废水。由于涂料行业生产规模小，品种多，采用间歇排放，水质和水量波动比较大，废水中含多种有毒的、难以生化降解的高分子和有机化合物。此类废水属于高浓度有机废水，其色度、浊度高，化学需氧量（COD）高达105 mg/L 以上；在处理此类废水过程中，经常会碰到COD 持续偏高、无法完全破乳、浊度难以降低，影响后续生化处理效果，造成废水排放不达标等问题。不经处理就排放的涂料废水将会长期滞留在环境介质中，对环境系统造成严重污染，所以涂料废水必须处理达标后方可排放。
1 混凝沉淀法
混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂，因混凝剂为电解质，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中 和，形成绒粒沉降。混凝沉淀不但可以去除废水中粒径细小的悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及一些小分子的有机物等。
在废水的混凝沉淀处理过程中，影响混凝效果的因素比较多。其中有水样的影响：对不同水样，由于废水中的成分不同，同一种混凝剂的处理效果可能会相差很大。混凝原理主要取决于3 种作用：压缩双电层作用、吸附电中和作用和网捕卷扫作用。此3种作用所引起的凝聚和絮凝现象，总称混凝。混凝沉淀法适用于B/C 很小、可生化性差或悬浮物较多的废水，此类废水不适宜直接用生化法处理，故在生化处理前要先采用混凝沉淀法进行预处理。
2 吸附法
吸附法是利用多孔性的固体吸附剂将水样中的一种或数种组分吸附于吸附剂表面，再通过适宜的溶剂、加热或吹气等方法将预测组分解吸，从而将废水中的污染物从废水中分离出来。
吸附剂一般是具有良好的理化稳定性的多孔固体，其中活性炭是应用最为广泛、历史悠久且价格较为低廉的一种吸附剂。
3 生物膜法
生物膜法是一类废水好氧生物处理技术，是一种固定膜法，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。处理技术包括生物滤池（普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池）、生物转盘、生物接触氧化没备和生物流化床等。
4 高级氧化法
高级氧化过程是基于活化产生强氧化物（强氧化性自由基）来降解有机物的氧化技术。它主要基于产生氢氧自由基（HO.），和其他一些氧化物质，如硫氧自由基和含氯自由基。高级氧化技术（AOPs）较之于其他化学和生物处理技术的优势在于它属于“环境友好”型，因为它们不是简单地把污染物从一相转移到另一相（比如化学沉降和吸附过程），而是把大分子有机污染物分解成更易处置的小分子物质或者无毒物质，因此不会产生大量的含毒废物。
基于羟基自由基（HO.）的高级氧化技术产生时间较早，技术已经很完善。现在比较常见的基于HO.的高级氧化过程有芬顿过程：即使用Fe（II）活化分解H2O2 产生高度活化的HO.，通过对有机污染物（RH或R）的去氢（R.）或羟基化（.ROH）作用来达到氧化去除的目的。此外，基于芬顿过程还衍生出了类芬顿过程（Fenton-like process）、光- 芬顿过程、电- 芬顿过程等技术，进一步提高氧化效率。芬顿过程最主要的优点是成本低廉，能够磁性分离反应剩余的铁。
在一个混合反应器中对油漆废水进行处理，使用铁锈颗粒作为催化剂，同时加入一定量的过氧化氢，由于铁锈颗粒效率很低，所以混合器内的反应时间在70 h 左右。此试验也证实了在70 h 内，当铁锈投加量为10 g 时，COD 的去除率为80%，而且铁锈在作为反应催化物质的同时也会被作为卷取过程的废物。此试验表明，采用铁锈可以作为涂料废水的处理剂，但是效率很低。
相比光催化和催化臭氧化等高级氧化技术，芬顿催化氧化技术的优势很明显：操作简单、成本低廉以及无需特殊仪器设备等。然而由于含金属离子的固相催化剂的特殊性质，目前大多数多相芬顿催化剂都是基于单一活性的氧化还原点位来实现其催化反应，因此这些催化剂几乎都存在中性条件下活性低、处理效率低以及过氧化氢（H2O2）利用率低等亟待解决的问题。