一般石化廢水處理工藝可分為油分離、氣浮、生物處理和后處理四個部分。通過去除浮油和底泥，進一步去除乳化油，精細分解油品，降解有機物，去除氮氣。磷最終經沉淀、過濾、達標排放。

    油分分離是指利用石油類物質密度低的原理，對污水中的油和粗分解油進行預處理。一項研究表明，石油化工廢水中的大部分物質——石油物質，往往被吸附在處理裝置的表面，然后漂浮在水面。當污水中含有大量石油時，油膜會包圍活性污泥物體，進而影響微生物對有機物的吸附，減少微生物的降解。如今，石油化工企業廣泛采用隔油器，利用廢水中懸浮物和水的不同比例去除污染物，達到分離的目的。隔油器一般分為平板隔油器和斜板隔油器兩種。與平板式隔油池相比，斜板式隔油池的表面載荷更小，油膜的更新速度和流動性非常快。使油滴的聚結效果相當顯著，因此斜板式油分離器在石化企業中得到更廣泛的應用。

    氣浮是指在水池中產生高度分散的微小氣泡，以吸收污水中的乳化油和細分散的油，將其提升到水面，然后將其分離出來。在我國石化企業中，經常使用的氣浮技術包括吸入氣浮、溶氣氣浮和渦流氣浮。與溶氣氣浮相比，渦流氣浮的使用成本較低，使用的機械設備也比較簡單，改善水質的效果也比較顯著。因此，適用范圍更廣。

    生化池提供時間程序化的污水處理，這是一種利用生物反應的靜態沉淀過程。污水經隔油氣浮處理后，污水中含油量不得超過50mg/L，以免影響后續生化處理。污水經過一系列生化處理后，還需進一步過濾消毒達標后才能排放或回收利用。