石油化工廢水本身的特點決定了在實際工程中，用一種處理工藝很難達到良好的處理效果。因此，研究者多以各種處理工藝組合的方法來處理高濃度石化廢水。

    利用厭氧降解和生物接觸氧化法處理奧里油化工廢水，探索了該工藝對奧里油化工廢水的適應能力和處理效果。結果表明，該工藝處理奧里油石油化工廢水處理效果較好，厭氧降解處理COD負荷8.7kg/(m3˙d)，平均去除率達35%，好氧處理COD負荷1.87kg/(m3˙d)，平均去除率達69%，生物處理COD總去除率達80%，最終出水達到污水綜合排放(GB8978-1996)二級標準。楊柳燕等采用水解—好氧生物膜工藝對難降解的石油化工廢水處理進行研究。其中水解段HRT12h，一段和二段接觸氧化池的HRT各為12h，水溫為10℃。研究結果表明，當系統進水COD、氨氮、酚和硫化物的濃度分別為2066.4mg/L、120.74mg/L、283.44mg/L和20.76mg/L時，處理后出水濃度分別為236mg/L、74.33mg/L、0.86mg/L和1.22mg/L，達到國家三級排放標準。運行過程中，將沉淀池的污泥回流至水解酸化池并在其中得到消化，因而本工藝基本無剩余污泥排放。此外，系統還具有運行穩定、耐沖擊負荷能力強的特點。

    1、污泥培養困難，活性不高甚至大量死亡，系統耐沖擊負荷能力差；

    2、高濃度進水時有機物的去除效率不高，不能滿足出水水質的要求；

    3、有些工藝雖然能夠實現有機物高的去除率，但是硝化脫氮效果較，出水氨氮的濃度較高；

    4、對廢水中有毒物質的適應能力低，有毒物質去除率效果不理想。同時廢水中有毒物質的存在往往導致大量微生物死亡，影響有機物、氨氮的去除效率；

    5、難以實現自動化控制，操作繁瑣，運行成本高。通過有關學者地積極探索，新的、更有效的處理高濃度、難降解的工業廢水的工藝是采用兩段法的基本思想，即將有機物的降解和硝化脫氮分別置于兩個不同的反應器中進行，這不僅避免了常規的一段法產生的葡萄糖效應，而且在第二段發生了硝化反應，提高了系統的脫氮效率。