工业废水中最难处理的五种污水包括化工废水、制药废水、印染废水、农药废水及制革废水，它们因成分复杂、污染物浓度高、毒性大或可生化性差，成为水处理领域的难题。
化工废水：成分复杂，涵盖上百种污染物，如有机物、重金属、盐类等，部分污染物具有毒性或“三致”效应（致癌、致畸、致突变）。其浓度极高，COD（化学需氧量）常突破10万mg/L，是普通生活污水的500倍，且毒性物质会抑制微生物活性，导致常规处理工艺失效。
制药废水：组分复杂，污染物种类多，包含菌丝体、残余营养物质、代谢产物、有机溶剂及有毒有害化学物质（如甾体类、硝基类化合物）。其COD和BOD（生化需氧量）浓度高，可生化性差，且间歇排放导致水量水质波动大，处理难度高。
印染废水：水量大，成分复杂，含染料、浆料、助剂、表面活性剂等，通常呈碱性、色度高、B/C比值低（可生化性差）。染料分子结构稳定，难以生物降解，部分染料还具有毒性，对水体和生态环境造成长期危害。
农药废水：污染物浓度高，COD可达每升数万毫克，且含有酚、砷、汞等有毒物质及生物难以降解的物质。其毒性大，有恶臭，对呼吸道和黏膜有刺激性，且水质水量不稳定，处理过程中易对微生物产生抑制作用。
制革废水：含有大量蛋白质、脂肪、无机盐类、悬浮物、硫化物、铬及植物鞣剂等有毒有害物质。其生化需氧量高、毒性大，且废水水质水量波动大，悬浮物浓度高，易腐败产生污染，同时含铬等重金属化合物，处理难度大。
