石油开采废水主要来自钻井、采油、洗井、井下作业不同的工段，这些工段排出的废水中含有石油类、挥发酚、硫化物、SS等污染物。其中石油开采过程中排放量最大，污染最重的为石油类。石油化工行业采用化学法与物理分离相结合的方法，用原油和天然气为原料加工成所需要的石油产品、工业原料和其他产品。主要污染物为油、硫、氰、酚、悬浮物，还有各种有机物及部分重金属。如不进行处理排入受纳水体，会造成水质严重污染。
石油化工污水成分复杂。裂解过程的废水基本上与炼油废水相同，除含油外还可能有某些中间产物混入，有时还含有氰化物。由于产品种类多且工艺过程各不相同，废水成分极为复杂。总的特点是悬浮物少，溶解性或乳浊性有机物多，常含有油分和有毒物质，有时还含有硫化物和酚等杂质。
石油污水处理：（一）物理法
1.格栅：格栅应设置在污水处理场的废水进水口处，或设在污水提升泵前。用来阻挡粗大固形物如草木、垃圾、塑料、纤维物等，以防止机泵、管道及后续设备的阻塞或破坏。
2.沉淀：沉淀池一般分为平流式、竖立式、辅流式和斜板式沉淀池。初次沉淀池作为一级处理，是生物处理的预处理设施，在此，将污水中密度较大的悬浮物进行沉淀分离的主要设施。石油企业常采用沉淀池或沉降罐处理钻井和采油废水，去除其中的悬浮固体物质。
石油污水处理：二次沉淀池是生物处理过程必不可少的构筑物，在石化企业的污水处理场得到了广泛的采用。主要是用来去除生物处理过程中产生的污泥，从而得到澄清的处理水，同时为生物处理设备提供一定浓度的回流污泥。
1.悬浮法亦称气浮法，其工作原理是设法在水中通入或产生大量的气泡，形成水、气及被去除物质三相非均一体系，在界面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下，是气泡和被去除物质的结合体上浮至水面，实现与水分离。气浮法在石油石化工业中一般用于去除水中的石油。用浮选剂是提高浮选效率最简扁最经济的方法。最初被用作浮选剂的是一些无机絮凝剂如：AL2(SO4)3、碱式ALCL3、明矾，后来它们逐渐被高分子浮选剂所取代，如聚合氯化铝，聚丙烯酰胺、淀粉等。
2.隔油：隔油处理主要用于去除含油污水中的悬浮和粗分散油，所以在石油化工业中应用较广，特别是采油废水处理中将隔油装置作为核心设备。隔油装置一般分为平流式、斜板式和平流斜板组合式三种。石油污水处理一般采用隔油罐，石化废水处理采用隔油池。
3.聚结出油技术，是利用油与水两相性质的差异和对聚结材料表面亲结合力相差悬殊的特性，当含油污水通过填充着聚结材料的床层时，油粒被材料捕获而滞留于材料表面和空隙内，随着捕获的油粒物增厚而形成油膜，当油膜达到某一厚度时，局结成较大的油珠从水中分离出来。聚结出油已成为石油污水处理的重要技术。
4.气提：炼油厂生产装置排出的酸性水中，主要含有NH3、、H2S和CO2，如将该水直接排入炼油厂的污水处理场，按“老三套”（隔油、浮选、曝气）流程进行处理，其排出的废水达不到 排放标准。为了保证污水处理场平稳运行及排放水合格，对于含硫、含氨氮高的废水，必须进行装置预处理。用气提的方法，采用适当的流程和操作条件，即可把废水净化到各种不同的回用水质要求或符合进入污水处理装置的进水水质指标要求，并能根据要求获得副产品H2S和NH3。
5.过滤是以具有空隙的粒状滤料，如石英砂、无烟煤滤料等截留水中杂质，从而使水得到澄清的工艺过程。。
6.箤取：是在混合物中，组分间的分离方法，除采用蒸馏法外，还可以采用箤取法处理石油污水。
石油污水处理（二）化学法
1.中和法：所谓中和法，就是采用一定的手段，调节含酸或含碱废水的PH值，使其呈中性反应的方法，石油化工厂的一些生产装置和辅助设施，常排出含酸、碱废水，如油品的水洗水、化学药剂设施排水、油罐的水洗水、锅炉水处理和酸碱泵房的排水等。在一般情况下，碱性废水的PH值在11-12之间，酸性废水的PH值为1-2，当采用投药中和法时，需加入适当的酸碱药剂。处理酸性废水常用石灰石、电石、NACO3等药剂，当投机石灰石或石渣时，产生的污泥量很大。处理碱性废水时需用工业硫酸、盐酸、硝酸。如用废酸作中和药剂则比较经济。
2.混凝：在水处理中，向水中投加混凝剂以破坏水中胶体颗粒的稳定状态，在一定水力条件下，通过胶粒间以及其他微粒间的相互碰撞和聚集，从而形成易于从水中分离的絮状物，如油、流、砷、镉、表面活性物质、放射性物质、浮游生物和藻类等。混凝过程的药剂可分为混凝剂、助凝剂两大类。混凝剂包括两类，一是无机盐类，如聚合氯化铝、聚合氯化铝铁二是高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺等；助凝剂包括三类，一是酸碱类，如石灰石等，二是絮凝核心类，如二氧化硅、活性炭、各种粘土、沉淀污泥等，三是氧化剂类，如氯、臭氧等。混凝剂、助凝剂及其他药剂的选择，应根据被处理水的工艺试验，或参照类似被处理水的运行经验来确定。
3.氧化：目前在在石油污水处理中，常采用空气氧化法进行含硫午睡的预处理，采用臭氧氧化法进行排放水的三级处理，以确保排放水达标。
