涂料廢水的來源主要分為兩部分：一是設備的清洗廢水；二是工藝廢水。由于涂料行業生產規模小，品種多，采用間歇排放，水質和水量波動比較大，廢水中含多種有毒的、難以生化降解的高分子和有機化合物。此類廢水屬于高濃度有機廢水，其色度、濁度高，化學需氧量（COD）高達105 mg/L 以上；在處理此類廢水過程中，經常會碰到COD 持續偏高、無法完全破乳、濁度難以降低，影響后續生化處理效果，造成廢水排放不達標等問題。不經處理就排放的涂料廢水將會長期滯留在環境介質中，對環境系統造成嚴重污染，所以涂料廢水必須處理達標后方可排放。
1 混凝沉淀法
混凝法的基本原理是在廢水中投入混凝劑，因混凝劑為電解質，在廢水里形成膠團，與廢水中的膠體物質發生電中 和，形成絨粒沉降。混凝沉淀不但可以去除廢水中粒徑細小的懸浮顆粒，而且還能夠去除色度、油分、微生物、氮和磷等富營養物質、重金屬以及一些小分子的有機物等。
在廢水的混凝沉淀處理過程中，影響混凝效果的因素比較多。其中有水樣的影響：對不同水樣，由于廢水中的成分不同，同一種混凝劑的處理效果可能會相差很大。混凝原理主要取決于3 種作用：壓縮雙電層作用、吸附電中和作用和網捕卷掃作用。此3種作用所引起的凝聚和絮凝現象，總稱混凝。混凝沉淀法適用于B/C 很小、可生化性差或懸浮物較多的廢水，此類廢水不適宜直接用生化法處理，故在生化處理前要先采用混凝沉淀法進行預處理。
2 吸附法
吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中的一種或數種組分吸附于吸附劑表面，再通過適宜的溶劑、加熱或吹氣等方法將預測組分解吸，從而將廢水中的污染物從廢水中分離出來。
吸附劑一般是具有良好的理化穩定性的多孔固體，其中活性炭是應用最為廣泛、歷史悠久且價格較為低廉的一種吸附劑。
3 生物膜法
生物膜法是一類廢水好氧生物處理技術，是一種固定膜法，主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。處理技術包括生物濾池（普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池）、生物轉盤、生物接觸氧化沒備和生物流化床等。
4 高級氧化法
高級氧化過程是基于活化產生強氧化物（強氧化性自由基）來降解有機物的氧化技術。它主要基于產生氫氧自由基（HO.），和其他一些氧化物質，如硫氧自由基和含氯自由基。高級氧化技術（AOPs）較之于其他化學和生物處理技術的優勢在于它屬于“環境友好”型，因為它們不是簡單地把污染物從一相轉移到另一相（比如化學沉降和吸附過程），而是把大分子有機污染物分解成更易處置的小分子物質或者無毒物質，因此不會產生大量的含毒廢物。
基于羥基自由基（HO.）的高級氧化技術產生時間較早，技術已經很完善。現在比較常見的基于HO.的高級氧化過程有芬頓過程：即使用Fe（II）活化分解H2O2 產生高度活化的HO.，通過對有機污染物（RH或R）的去氫（R.）或羥基化（.ROH）作用來達到氧化去除的目的。此外，基于芬頓過程還衍生出了類芬頓過程（Fenton-like process）、光- 芬頓過程、電- 芬頓過程等技術，進一步提高氧化效率。芬頓過程最主要的優點是成本低廉，能夠磁性分離反應剩余的鐵。
在一個混合反應器中對油漆廢水進行處理，使用鐵銹顆粒作為催化劑，同時加入一定量的過氧化氫，由于鐵銹顆粒效率很低，所以混合器內的反應時間在70 h 左右。此試驗也證實了在70 h 內，當鐵銹投加量為10 g 時，COD 的去除率為80%，而且鐵銹在作為反應催化物質的同時也會被作為卷取過程的廢物。此試驗表明，采用鐵銹可以作為涂料廢水的處理劑，但是效率很低。
相比光催化和催化臭氧化等高級氧化技術，芬頓催化氧化技術的優勢很明顯：操作簡單、成本低廉以及無需特殊儀器設備等。然而由于含金屬離子的固相催化劑的特殊性質，目前大多數多相芬頓催化劑都是基于單一活性的氧化還原點位來實現其催化反應，因此這些催化劑幾乎都存在中性條件下活性低、處理效率低以及過氧化氫（H2O2）利用率低等亟待解決的問題。