石油化工廢水中污染物主要含有無機污染物和有機污染物。無機污染物主要為，各種金屬離子，鹽類;有機污染主要為油脂類，烴類以及其衍生物。石油化工廢水含有多種有機和無機有毒物質。總之，石油化工廢水，污染物濃度高，成分復雜。

石油化工廢水的處理工藝傳統上采用：

物理法主要有離心分離法、重力分離法、過濾法等。物理法主要用于石油化工廢水的油脂類污染物去除。基本應用原理就是各類物質之間存有密度不同、極性分子和非極性分子的不相溶性，對水和油全面分離。



 

混凝沉降法是向水中加入混凝劑和助凝劑，利用混凝效應，去除水懸浮物和膠體物質，部分金屬離子。混凝劑多采用鐵鹽、鋁鹽等無機混凝劑，助凝劑多采用聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的種類繁多，添加種類和添加量，針對不同水質要以實驗為準。混凝前，先要調整廢水的PH值。混凝法的工藝實施上多采用氣浮和沉淀工藝。

生物處理工藝一般指厭氧生物處理技術、好氧生物處理技術、綜合處理技術工藝等。

電解氣浮（凝聚法）是石油化工廢水的經濟可靠的新型工藝。陽極如果選擇鋁和鐵電極，通過鋁鐵電極的氧化作用，鋁鐵離子溶入水中，因為鋁鐵離子在溶液中形成水解聚合物，形成了對溶液中的穩態膠體的雙電層的壓縮作用，水中的污染物從而發生強烈的絮凝和聚合作用，形成絮體，在微氣泡作用下上浮分離。電解氣浮機，在氣浮作用的同時，還伴隨著陽極氧化，電芬頓作用，對于石油化工廢水污染物具有明顯的去除效率。