Fenton試劑具有很強的氧化性，而且其氧化性沒有選擇性，能適應各種廢水的處理。
1處理氰化物
氰化物是劇毒性的物質，在廢水的排放中都要嚴格控制氰化物的含量。
芬頓試劑可有效地處理氰化物，處理過程中，游離的氰化物分兩步被分解。
俄羅斯學者研究了採用Fenton試劑處理含有氰化物和硫氰化物的廢水（質量濃度均為1000mg/L)，前者氧化率為99.8%，後者氧化率為84.0%。
2處理酚類
酚類物質有較高的毒性，對人體有致癌作用，屬於難降解的工業有機廢水。芬頓試劑可用於處理苯酚、甲酚、氯代酚等多種酚類，效果均極好。在室溫、pH=3-6和FeS04催化劑存在的情況下，H202可快速破壞酚結構，氧化過程中先將苯環分裂為二元酸，最後生成CO2和H2O。
用芬頓試劑氧化法處理對氨基酚(PAP)，探討了影響處理結果的因素。在選定的條件下，PAP去除率為96%-98%，廢水色度明顯變淺，降低了廢水的生物毒害性，改善了廢水的生物降解性能。除了可以直接降解氯酚類物質外，還可以用芬頓試劑氧化作為生物處理技術的前處理過程，使廢水的毒性降低，可生化性提高。
3處理染料廢水
紡織印染廢水的組成非常複雜，多數分子是以苯環為核心的稠環、雜環結構，屬於高度穩定且有高致癌性的廢水，它難以降解，並含有大量殘餘的染料和助劑。目前染料廢水主要問題是殘餘染料所產生的色度。染料廢水中顏色來源於染料分子的共扼體系，芬頓試劑在酸性條件下生成HO•能夠氧化打破這種共扼結構，使之變成無色的有機分子進一步礦化。採用芬頓氧化法對染料廢水進行處理具有高效低耗、無二次汙染的優勢。
4處理染料中間體或染料助劑廢水
染料中間體廢水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各種取代基衍生物，具有COD高、色度高等特點，是目前較難處理的工業廢水之一。用芬頓試劑處理此類廢水的集瑞環保實驗人員研究也在陸續開展，並取得良好效果。
用芬頓試劑處理B一萘磺酸鈉。先用Fecl3,進行混凝處理，後用芬頓試劑氧化。在適宜的條件下，廢水的COD和色度去除率分別達到99.6%和95.3%，處理後廢水可達到排放標準。
5處理農藥（草甘膦）廢水
農藥廢水是一種難治理的有機化工廢水，具有COD高、毒性大、難生物降解等特點。近來針對這點，出現了一些用Fenton法進行處理的研究。用芬頓法與光芬頓法降解2,4-二氯苯氧乙烯(2,4-D)，探索了反應條件對降解效果的影響。在2,4-D質量濃度為200mg/I,H202質量濃度為200mg/L,Fe2+質量濃度為40200mg/L,pH為3.5的情況下，可在10min內使農藥的降解率達到85%,TOC去除率也可達到80%以上。
6處理焦化廢水
煉焦廢水含有數十種無機和有機化合物，包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯並比等，其中一些是高致癌物，屬於高汙染難治理的工業廢水。
實驗人員研究了用芬頓法處理焦化廢水。探討了影響COD去除率的因素，確定了適宜的操作條件。在此條件下，焦化廢水COD去除率達88.9%.H202如分3批加人(總量不變)，COD去除率可提高至92%。
實驗人員研究了芬頓氧化/混凝協同處理焦化廢水經生物處理後的出水。結果表明，經此處理後，出水可達國家二級排放標準。如後續再經生物處理，最後出水將可穩定地達到國家一級排放標準。研究試驗中，還通過分析相對分子質量分布和小分子有機物組成，揭示了焦化廢水生物處理後出水的物質組成及其在芬頓氧化/混凝協同處理後的汙染物變化規律。
7處理垃圾滲濾液
城市垃圾滲濾液是一種組成成分複雜的汙水，將會汙染地下水，對城市環境構成嚴重威脅。由於其含有多種有毒有害的難降解有機物，不易用傳統的生化法來處理。不同的填埋場的垃圾滲濾液的組成、濃度不同。
垃圾滲透液中的應用，進行了用芬頓法處理垃圾滲濾液的中型試驗，反應在連續的攪拌發生器中進行，當試劑加入量適當時，COD的去除率可達67.5%，從而提高了可生化性，有利於進一步的處理。
由以上對各種廢水的研究可知用芬頓試劑處理廢水的特點，一是反應啟動快，反應在酸性的環境中，常溫常壓，條件溫和；二是不需要設計複雜的反應系統，設備簡單、能耗小。芬頓試劑氧化性強，反應過程中可以將汙染物徹底地無害化，而且氧化劑H2O:參加反應後的剩餘物可以自行分解掉，不留殘餘，同時也是良好的絮凝劑，效果好。
Fenton試劑在處理各種廢水的時候，其反應條件差別不大，這就方便了Fenton試劑的工業化應用。