石化废水具有废水水量大、污染物成分复杂、水质水量波动大的特点,直接排放会对水体造成严重污染；目前石油化工企业一般采用传统的二级处理工艺,该工艺只能去除BOD5和SS,硝化效果较差,而且无法脱除总氮。在各种生物脱氮工艺中,A/O法(anoxic-oxicprocess,即缺氧/好氧法)具有流程简单、构筑物少、基建费用节省、无需外加碳源、运行费用低等优点,已经在国内外得到了较为广泛的应用；.摇动床反应器是日本NET株式会社研发的一种新型、高效的污水生物处理工艺。
石化废水主要含油、氨氮、重金属、大分子有机物、环状难降解有机物等物质。其COD一般在2500～15000mg/L，BOD5约在1000～3000mg/L之间，如不经处理直接排放会造成很大的环境污染。石化工业的主要原料为石油，或者有天然气煤等。石化工业厂废水主要来源多样，大多为各种生产工艺中的污水，此外还有来自办公楼、食堂、宿舍和浴室的生活污水等。在以上废水中各类废水、洗涤水及生活水等含有大量的悬浮及难降解有机物，造成废水有机物及悬浮物的污染为主要的污染因子，因此该废水必须经处理后才能排放。
活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多,运行最可靠的方法。此工艺在国内由于工艺技术成熟,投资省,易启动,处理效果好等优点而受到一些企业的欢迎。据报道,目前国内还有相当一部分厂家采用这种方法处理石化废水。进水CODCr一般为2000～10000mg/L时,出水CODCr可降至50～100mg/L,去除率为98%～99%。但传统污泥法由于曝气动力消耗大,每吨废水处理费用居高不下,同时由于易产生污泥膨胀和产生大量的污泥,使许多用户在经济和管理上难以承受。
SBR工艺典型的操作工序为：进水、反应、沉淀、排水、闲置等5个工序,整个工序经厌氧、好氧、缺氧3个阶段。根据出水情况可随时调整各工序的时间以达到最佳出水效果。SBR法已有许多工程应用实例，其中填料式SBR 技术在石化废水处理工程中的应用。
CASS(循环式活性污泥系统)是SBR工艺的一种优化变型，在20世纪70年代开始得到研究和应用。该工艺核心部分是CASS 反应池，集曝气，二沉等过程于一体。在SBR的基础上，在池子的前部增设了1个生物选择器。这样，CASS池的反应池被隔墙分隔为3个区，即生物选择区、预反应区及主反应区。
好氧处理生物膜法
生物膜法是使微生物群体附着于其它物体表面而呈膜状，并让废水与之接触而得到净化的方法。根据废水与生物膜接触方式的不同，分为生物滤池法，生物转盘法及接触氧化法。
生物滤池是在滤池中填充石子，炉渣或蜂窝状的塑料滤料，在滤料表面覆盖着一层生物膜，废水沿着滤料的空隙从上而下流动并带入空气，通过与生物膜的接触，废水中的有机物被吸附氧化。生物滤池工艺具有污泥生成量少，运行费用低，对进水水质、水量负荷的冲击有较强的适应能力等优点，在我国石油化工、焦化、化纤、造纸、冶金等行业应用较为广泛
生物转盘是较早用以处理石化废水的方法，该法运转稳定，动力消耗少，但低温对运行影响较大，一般适于南方地区中小石化企业废水处理。另外，采用生物转盘和生物滤池处理废水都要注意处理站异味扰民的问题。
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池法之间的处理方法，就是在池内设置填料，经过充氧的有机废水以一定的速度流经这些有生物膜的填料，使废水中的有机物与生物膜接触而被氧化分解。该工艺综合了活性污泥法和生物膜的优点，具有耐冲击负荷、占地省、运行管理方便、污泥量少、处理成本低的优点。对中小型企业的石化废水，生物接触氧化法有取代活性污泥法的趋势。
厌氧生物处理技术的反应器主体经历了3个时代。传统厌氧发酵工艺(第一代反应器，以厌氧消化池为代表) 因需要较高的温度,较长的停留时间，且处理效能低而被逐渐淘汰。目前以上流式厌氧污泥床(UASB)为代表的第二代反应器和以厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB) 和厌氧内循环反应器(IC)为代表的反应器已被广泛引入到石化废水处理工程应用中，并取得了良好的效果。。
水解酸化工艺 从工程上,厌氧发酵产生沼气过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段3个阶段。水解池是把反应控制在第2阶段完成之前，不进入第3阶段，在水解池中实际上完成水解和酸化2个过程(酸化也可能不十分彻底)。水解池是改进的UASB反应器，不设三相分离器。所以水解池全称为水解升流式污泥床(HUSB)反应器，简称水解池。水解酸化好氧处理工艺是一种准“厌氧好氧”处理工艺，厌氧水解酸化的主要作用是改进废水的可生化性，其厌氧阶段的(CODCr)去除率只30%～40% ，不能有效的降低好氧阶段的费用。据报道，桂林漓泉石化有限公司采用整改前工艺(水解酸化SBR工艺)时，水解酸化反应池出水夹带大量的腐败菌进入SBR反应池，造成膨胀问题使SBR反应池不能正常运行，后整改为UASB加SBR工艺才获得成功。
厌氧工艺省能产能，有效去除有机物，出水离达标还有一定差距。厌氧加好氧串联工艺综合两者的优点，成为目前石化废水处理技术选择的方向。石化废水处理中，高浓度采用UASB反应器进行预处理，其出水与低浓度废水混合进入AS(活性污泥法)处理(称UASB+AS法)，与全部直接进入AS法处理比较，UASB+As法比AS法节省曝气电费68%，节省污泥处理费59%，沼气还可以利用。在IC与CIRCOX工艺处理石化废水，在该工艺中，污泥产量和占地面积仅为传统厌氧加好氧法的10%和20%。
