高浓度日化废水作为工业废水处理领域的顽固性难题，其处理困境主要源于三大特征：一是成分高度复杂，含有大量表面活性剂、增稠剂、香料等人工合成有机物；二是生物抑制性强，普遍存在烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）、甲醛释放型防腐剂等难降解有毒物质；三是水质波动剧烈，BOD5/COD比值常低于0.2，传统生物处理工艺难以奏效。针对这一技术挑战，本研究创新性地构建了"化学氧化-生物降解"的协同处理体系，通过高级氧化预处理改善废水可生化性，继而采用生物强化技术实现污染物的深度矿化，形成完整的污染物降解链条。

在工艺优化方面，研究团队采用Box-Behnken响应面法设计了四因素三水平正交试验，精确量化了臭氧投加量（20-100mg/L）、催化剂类型（Fe2+/Fe3+/Cu2+）、水力停留时间（1.5-4.5h）、溶解氧浓度（2-8mg/L）等16项关键参数的交互影响。实验数据表明：当控制反应体系pH为3.5±0.2，采用80mg/L臭氧联合铁碳微电解（Fe/C=1:2）时，Fenton氧化单元可产生大量·OH自由基（EPR检测浓度达4.6×10-4mol/L），将废水的B/C比从初始0.18显著提升至0.52，为后续生物处理创造了有利条件。生物处理段采用改良型MBBR反应器，投加由恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）组成的复合菌剂（接种量15%），在DO=4.5mg/L、HRT=12h条件下，系统展现出卓越的处理效能：COD总去除率达到94.7%±1.2%，出水COD稳定在42mg/L以下，各项指标均优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级限值。

通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）的分子水平分析发现，该耦合工艺对APEOs等特征污染物的降解路径呈现明显的阶梯性特征：氧化段主要破坏乙氧基链和苯环结构，生物段则进一步开环裂解生成小分子羧酸。与传统活性污泥法相比，其对表面活性剂的矿化效率提升达2.3倍（p<0.01）。尤为关键的是，研究开发的ORP智能控制系统通过实时监测氧化还原电位（控制区间350-400mV），实现了双氧水投加的精准调控，药剂消耗量降低37%，吨水处理成本控制在8.2元以内。这项技术突破为日化废水处理提供了兼具工程适用性和经济性的解决方案，特别适用于中小型日化企业的废水治理需求。