化学合成类制药废水含有高浓度的难降解有机物、生物毒性物质和盐分，单一的处理技术难以达标。本组合工艺的第一段采用纳米气泡臭氧（NB-O₃）进行精准预处理。不同于将有机物彻底矿化，NB-O₃的目标是“靶向解毒”。研究表明，在较低O₃剂量下，纳米气泡产生的·OH能够优先攻击抗生素分子中对微生物活性抑制最强的官能团（如β-内酰胺环、喹诺酮环），使其抗菌活性迅速丧失，而不会将大量O₃浪费在氧化其他易降解有机物上。这种精准打击策略是组合工艺经济性的关键所在。
经NB-O₃预处理后，废水的B/C比从<0.1提升至>0.4，生物毒性（费氏弧菌发光抑制率）从>90%降至<30%，对后续生物的毒性大大降低。然后，这股“无毒化”的废水进入由耐高浓度有机负荷的AGS构成的第二段生化处理。AGS致密的结构和丰富的菌群，进一步高效降解残余的大量有机物。AGS由于其分层结构和丰富的胞外聚合物（EPS），能够耐受较高的盐度（>2%NaCl）和残余毒性，这是传统活性污泥法无法比拟的优势。
中试实验表明，该组合工艺对高浓度制药废水（进水COD约8000mg/L，含多种抗生素）的COD和总有机碳（TOC）去除率分别可达90%和80%以上，出水COD稳定低于500mg/L。经济性分析表明，与单独使用NB-O₃将废水处理至相同水平相比，该组合工艺可节省约60%的臭氧消耗和能耗。该组合工艺通过“先精准解毒，后生化降解”的科学接力，为高毒难降解工业废水处理提供了一种高效、经济的新模式，具有良好的工业推广价值。
