石油化工是以石油作为主要的生产原料，主要是对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等化学处理工艺，在整个生产加工过程中会形成大量的石化废水，如果处理不当就会对自然环境造成严重的污染。因此，在实际的石化生产过程中，要对石化废水进行科学合理的分析，并采取有效的处理技术，进而提高对石化废水的处理效果，减轻其对周围环境所造成的影响。石油化工废水中主要含有油、硫、酚、氰化物、COD、多环芳烃化物、芳香胺类化合物以及杂环化合物等。
一、预处理
1、隔油
石油化工废水中含有较多的浮油，一般采用隔油池去除，隔油池同时兼作初沉池，去除粗颗粒等可沉淀物质，减轻后续处理絮凝剂的用量。此法只能除去颗粒较大的油滴，作为初级处理，成本低但效率一般。应用较多的隔油池是平流隔油池和斜板隔油池。
2、絮凝
絮凝法是向废水中加入一定的物质，通过物理或化学的作用，使废水中不易沉降和过滤的悬浮物等集结成较大颗粒而分离的方法。石油化工废水处理中，絮凝通常与气浮或沉淀联用。用于生化处理的预处理或深度处理。
3、气浮
气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物，使其随气泡浮升到水面而加以分离，分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中，气浮常放隔油、絮凝之后，有广泛的应用。
二、二级处理
常用的工艺为水解酸化、SBR工艺、A/O法、MBR法、接触氧化法等。
三、深度处理
一般为砂滤、碳滤、保安、超滤的顺序，应该依据石油化工废水中其他物质含量的多少，切合实际选择规范的深度处理技术。
1、砂滤
利用滤料颗粒之间存在的孔隙使水穿过而悬浮物被截留。常用来使处理后水的浑浊度满足用水要求。
2、超滤
超滤是利用超滤膜(孔径约0.01~0.1μm)截留微小油珠，从而达到油水分离目的的方法。吸附在油珠表面的活性剂或活性剂分子相互聚结成的胶束能被超滤膜截留。但在去除色度、臭味和COD等方面较差，可作为活性炭吸附的预处理技术。
3、吸附
吸附是利用固体物质的多孔性，使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭，可有效去除废水色度、臭味和COD等，能够很好的弥补超滤对水中有机物的去除能力差这一缺陷。
4、保安过滤
保安过滤器又称精密过滤器，精密过滤是介于砂滤(粗滤)与超滤之间的一种过滤，过滤孔径一般在0.5～120μm范围。一般用于 RO膜前面，作为精密过滤器使用。其作用是截留原水中的大于5μm的颗粒，因为反渗透膜的厚度约为10μm，原水中较大的颗粒经高压泵加速后极易划伤反渗透膜表面的脱盐表皮层，甚至可能击穿反渗透膜组件，因而一般反渗透设备前都要安装5μm精密过滤器，以保证反渗透膜不被大颗粒的悬浮物划伤一般用于RO 膜前面，作为精密过滤器使用。其作用是截留原水中的大于5μm 的颗粒，因为反渗透膜的厚度约为10μm，原水中较大的颗粒经高压泵加速后极易划伤反渗透膜表面的脱盐表皮层，甚至可能击穿反渗透膜组件，因而一般反渗透设备前都要安装5μm 精密过滤器，以保证反渗透膜不被大颗粒的悬浮物划伤。
5、反渗透
反渗透膜的膜孔径非常小(仅为1nm)，因此能够有效的去除水中的溶解盐类、胶体、微生物等(去除率高达97%-98%)。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物。
