炼油碱渣废水属于高浓度、有毒的特殊有机废水，具有色深、恶臭和强腐蚀性等特征，是炼油厂的主要污染源之一。目前采用的处理方法普遍存在着工艺复杂、处理不彻底等问题，炼油碱渣废水的处理一直是国内外废水处理中的一大难题。随着我国对环境保护问题的日益重视和人民环保意识的逐渐增强，高效、可靠、经济、环保的新型治理方法的研究迫在眉睫。在综合分析各种处理方法的基础上，提出分别采用超声-Fenton工艺和生物强化技术对碱渣废水进行预处理以降低其生物毒性。采用超声-Fenton工艺处理炼油碱渣废水，探讨了反应时间、n（H₂O₂）/n(Fe²⁺)、H₂O₂浓度、初始pH值以及超声波功率等因素对炼油碱渣废水中挥发酚和COD去除率的影响；向实验室装置中投加高效菌，考察系统HRT、pH值、DO、原水稀释倍数和温度等因素对碱渣废水处理效果的影响。研究结果表明：（1）在反应温度为30℃、超声波频率为25kHz时，超声-Fenton方法的最佳工艺条件为：反应时间60min、H₂O₂浓度293.7mmol/L、n（H₂O₂）/n(Fe²⁺)30、pH值4.0、功率900W。在此条件下炼油碱渣废水中挥发酚和CODCr的去除率分别达到87.4%和42.2%，明显优于单一超声法和单一Fenton氧化法处理效果，而且炼油碱渣废水的B/C值由0.10提高到0.24，有效地提高了废水的可生化性。（2）高效菌的投加极大地提高了系统的降解能力，并且使污泥的沉降性能得到明显改善。此系统最适宜的运行环境为：HRT48h、原水稀释倍数12、pH值7.0⁸.5、DO3.0⁴.0mg/L、温度27³2℃。系统在此条件下运行时出水CODCr和挥发酚去除率分别达到87%和95%以上。当系统受到高浓度苯酚冲击后，其降解能力很快得到恢复，表明系统抗负荷冲击能力较强。