石油化工污水处理技术包括化学法、物理法、生物法、生物与物理相结合的方法以及超声一电化学联用等多种方法。接下来列举其中极具代表性的处理技术应用，以供处理应用的参考。
1化学絮凝法：絮凝法是废水处理的前期过程，也称预处理。通过将絮凝剂投放到废水中，进而破坏废水中有机物、悬浮物等胶体杂质的过程，最终实现对絮状物质的分离脱除。絮凝法在石化企业废水处理的应用十分广泛，其优点具有成本投资小和沉降效果好的特点。其中絮凝剂的适量使用较为关键。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
2化学氧化法：氧化法与絮凝法一样都属于化学方法。其中氧化法又可分为臭氧氧化、光氧化、催化湿式氧化、湿式空气氧化和电化学氧化。臭氧氧化多应用于预处理阶段，对于去除废水有机物的效果十分明显。而光催化氧化法目前仍处于研发探索的初级阶段，虽然在试验中已经显示出其处理效率和效果的优势，但还没有形成规模化工业处理中。而湿式氧化法对于处理废水中无机硫物质的能力较强，通过在高温高压下，能够使硫元素等有毒污染物质氧化分解，进而转换为无毒害的物质。
3物理隔油处理法：隔油处理法属于物理法，也是废水处理的基础保障。该方法应用的范围是隔油池内，通过利用污染油脂的不同形式，进而形成对废水中污染物的初步沉淀。在石化企业污水处理的实际应用中，可以适当改进隔油池的倾斜角度，这样有利于隔油效果的提高。