Existe uma maneira melhor de processar dados de um arquivo de texto de 300.000 linhas e inseri-lo no MySQL?

De seu código, parece que seu "identificador único" (pelo menos para os propósitos desta inserção) é o composto (READING_DATE, READING_TIME, READING_ADDRESS) .

Se você definir tal UNIQUE key em seu banco de dados, então LOAD DATA com o IGNORE palavra-chave deve fazer exatamente o que você precisa:

ALTER TABLE tbl_reading
  ADD UNIQUE KEY (READING_DATE, READING_TIME, READING_ADDRESS)
;

LOAD DATA INFILE '/path/to/csv'
    IGNORE
    INTO TABLE tbl_reading
    FIELDS
        TERMINATED BY ','
        OPTIONALLY ENCLOSED BY '"'
        ESCAPED BY ''
    LINES
        TERMINATED BY '\r\n'
    (@rec_0, @rec_1, @rec_2, @rec_3, @rec_4, @rec_5, @rec_6, @rec_7, @rec_8)
    SET
        READING_DATE = DATE_FORMAT(STR_TO_DATE(TRIM(@rec_0), '???'), '%Y/%m/%d'),
        READING_TIME = DATE_FORMAT(STR_TO_DATE(TRIM(@rec_1), '???'), '%H:%i:%s'),
        READING_ADDRESS    = TRIM(@rec_2),
        CO2_SET_VALUE      = TRIM(@rec_3),
        CO2_PROCESS_VALUE  = TRIM(@rec_4),
        TEMP_SET_VALUE     = TRIM(@rec_5),
        TEMP_PROCESS_VALUE = TRIM(@rec_6),
        RH_SET_VALUE       = TRIM(@rec_7),
        RH_PROCESS_VALUE   = TRIM(@rec_8)
;

(Onde '???' são substituídos por strings que representam os formatos de data e hora em seu CSV).

Observe que você realmente deve armazenar READING_DATE e READING_TIME juntos em um único DATETIME ou TIMESTAMP coluna:

ALTER TABLE tbl_reading
  ADD COLUMN READING_DATETIME DATETIME AFTER READING_TIME,
  ADD UNIQUE KEY (READING_DATETIME, READING_ADDRESS)
;

UPDATE tbl_reading SET READING_DATETIME = STR_TO_DATE(
  CONCAT(READING_DATE, ' ', READING_TIME),
  '%Y/%m/%d %H:%i:%s'
);

ALTER TABLE tbl_reading
  DROP COLUMN READING_DATE,
  DROP COLUMN READING_TIME
;

Nesse caso, o SET cláusula do LOAD DATA comando incluiria em vez disso:

READING_DATETIME = STR_TO_DATE(CONCAT(TRIM(@rec_0), ' ', TRIM(@rec_1)), '???')