第一是隔油。炼油厂的废水里都混有一些污油，由于油轻于水，会不断浮升到水面而形成油膜，可通过隔油池被刮去。 经过隔油池后，废水里所含油明显减少，但是还存在一些很细的、悬浮在水里不会自动浮到水面的小油珠。炼油厂废水处理的第二个环节是要用凝聚和气浮的方法除掉这些小油珠。人类早就知道使用的明矾可以净化水，其实质也是利用明矾在水中的凝聚作用。炼油厂处理废水则用的是高效率的凝聚药剂。气浮法就是使凝聚的油珠等杂质粘附在不断上浮的小空气泡的周围，并升到水面形成浮渣，这样便可很容易地被刮掉。 最后，对废水中还有的被溶解的杂质，可用生物化学方法，就是利用自然界存在的各种微生物（例如，细菌）来分解废水中可溶性的杂质。细菌可以把溶于水的杂质转化为不溶于水的、可以分离的物质。 炼油厂废水通过上述三个环节，一般就可以达到排放标准了。但是，为了万无一失，有时最后还增加一个环节：通过活性炭吸附，这样处理的废水就更加纯净了。 当处理含有硫化物和氨类很多的废水时，通常在进入隔油池之前，再增加一个预处理环节：先用水蒸气驱排大部分硫化氢和氨类，然后再对废水进行处理。
