精细化工的典型产业，如染料、医药、化纤及农药等在生产过程中产生的有机废水具有组成成分复杂、污染物浓度高及对自然环境和人类健康产生严重危害等特征。
一、废水水质及特点：
废水中污染物含量高，COD值高、难生物降解的物质多、有色废水色度非常高等。精细化工废水中氨氮浓度高主要归因于在某些精细化工产品生产过程中作为原料、沉淀剂或洗涤剂等用途的氨水的大量使用及苯胺等含氮有机物的转化，高浓度的氨氮特别是游离氨会对生物系统产生毒性作用。
精细化工废水是一种典型的有毒/难降解工业有机废水，呈现高COD、高氨氮及高色度等特征；精细化工废水中对微生物构成危害的主要成分有COD、氨氮、部分重金属离子、染料及其分解物等，重点是有机污染物；精细化工废水中的有机成分大多属于有毒/难降解有机污染物，对生物系统存在严重的抑制作用，是造成出水不达标的主要原因。
精细化工废水中的污染物大多为结构复杂、有毒、有害和难于生物降解的有机物质，治理难度大且成本高。
二、精细化工工业废水来源
1 工艺废水：生产过程中生成的浓废水，一般有机污染物含量较高，根据工艺的不同可能还具有其他的特点，如含盐浓度高、有毒、不易生物降解等，对水体污染较重。
2 洗涤废水：包括一些产品或中间产物的精制过程中的洗涤水，间歇反应时反应设备的洗涤水。这类废水污染物浓度较低、水量较大。
3 地面冲洗水：主要含有散落在地面的溶剂、原料、中间体和生成产品。这类废水的水质和水量与企业的管理水平有很大关系。
4 冷却水：一般是从冷凝器或反应釜夹套中放出的冷却水。一般冷却水水质较好，应尽量设法冷却回用，不宜直接排放。
5 设备泄漏及意外事故造成的污染：操作失误和设备泄漏会使原料、中间产物或产品外溢造成污染，应在废水治理中考虑应急措施。
6 二次污染废水：一般来自于废水或废气处理过程中可能形成的新的废水污染源，如从污泥脱水系统中分离出来的废水、从废气处理吸收塔中排出的废水。
三、精细化工废水的治理原则
清洁生产：尽量采用无公害或少公害的生产工艺。
预处理：大部分有机化工废水都采用生化技术进行处理，在此之前须对废水进行预处理，消除对生化处理不利的因素。包括溶剂回收、去除或转化有毒有害物质、降低COD负荷等措施。
提高生化处理能力：加大调节池容量、对水质水量进行充分调节；对盐分较高的废水采用适量生活污水进行稀释或对活性污泥进行驯化；选择合适的工艺参数，如pH、DO等；好氧处理前增加兼性阶段，或在调节池后段加设填料，以提高废水的可生化性能；含有毒有害物质的废水，尽量采用完全混合式的生化处理装置；可投加添加剂来提高生化处理效率；生化出水进行混凝沉淀处理，可提高COD去除率；可筛选新菌种或利用基因工程解决特殊有机废水的难生化处理问题。
四、酸类废水处理
在废水中出现的有机酸有甲酸、乙酸钠、长链脂肪酸、柠檬酸、草酸、芳香族羧酸及二元酸等。
1 蒸馏及蒸发法：加入过量甲醇产生沸点较低的甲酸甲酯，并使其从废水中蒸出。之后再加热回收甲醇。
2 混凝沉降法：调节废水pH值并向废水中加入化学混凝剂，可去除废水中的有机酸。
3 吸附法：羧酸也可以用大孔吸附树脂进行吸附回收，树脂结构上含有不同的基团，则能够吸附回收不同的化学物质。
4 萃取法：废水中的醋酸可用丁醇萃取。
5 沉淀法：含芳香酸或其盐的废水可用三价铁盐作沉淀剂，调节废水的pH值产生沉淀，然后经过滤去除。去除率与处理后的pH有关，而与污染物的浓度无关。
6 氧化法：大多数羧酸类废水可用氧化法处理。包含批式液相氧化、湿式氧化、臭氧氧化等。
7生化法：大部分脂肪酸均可采用好氧生物法处理。一般认为直链脂肪酸很易生化降解，在直链结构上引入其他基团可能会对酸的可生化降解性产生影响。
8 还原法：硫酸亚铁脱色就是还原法脱色的一个离例子。铁炭法废水脱色：在酸性条件下，有色废水经过铁屑和炭（或颗粒活性炭）的混合床，发生了微电解过程，使污染物中的发色基团受到破坏，从而达到脱色的目的。