苯酚丙酮生产废水为高浓度有机废水,组成复杂,含多种有毒有机物,含盐量高,处理难度大。本研究采用了一体式活性污泥反应器对苯酚丙酮废水进行处理,然后分别考察了Fenton法和混凝沉淀-臭氧催化氧化法对反应器出水的深度处理性能,获得了优化工艺参数,得到以下主要结论。（1）苯酚丙酮废水中1kDa以下有机物贡献TOC的94.2%,以可生物降解有机物为主。一体式活性污泥反应器处理苯酚丙酮生产废水,稳定运行时可有效去除废水中的大部分有机物和二氯甲烷萃取-GC-MS检出的半挥发性有机物,COD平均去除率达81.1%。出水中含有大量悬浮细胞,贡献COD约7¹60mg/L,同时含有一定浓度的溶解性难降解有机物。（2）Fenton法和混凝沉淀臭氧催化氧化法深度处理苯酚丙酮废水生物处理出水,均可有效去除废水中的芳香族有机物、大分子有机物和二氯甲烷萃取-GC-MS检出的半挥发性有机物。Fenton法先投加Fe2+,后投加H2O2可获得更高的有机物去除速率;废水pH在3⁵范围内,更适合有机物的去除;Fe2+和H2O2过少或过量投加都会降低有机物的去除效果;在优化工艺条件下（pH=5,先投加FeSO4·7H2O1g/L,再投加H2O2（30%）1m L/L,反应30min）,处理出水COD达到《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）规定的特别排放限值（50mg/L）,COD去除率达76.7%。（3）混凝沉淀臭氧催化氧化法在废水pH为8¹0范围内,有机物去除效果更好;在优化工艺条件下（pH=8、O₃投加量200mg/L,分两级,每级EBRT为30min）,处理出水COD达到《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）要求（60mg/L）,COD去除率为57.9%。