在工业现代化进程中，石化产业作为基础性和支柱性产业，对国民经济发展起着必不可少的作用。人类对石化产品的需求急剧增加，但随之而来的一个严重问题就是，在其复杂的生产过程中大量废水的排放造成了周围环境的污染，且近年来污染态势发展迅猛。随着工业污水排放标准要求越来越高，《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）替代了原来的《辽宁省污水与废水排放标准》（DB21-60-89）的二级新改扩标准，即COD 排放标准由原来的100 mg/L 提高到50 mg/L，氨氮排放标准由原来的15 mg/L 提高到8(10) mg/L，总氮排放标准由原来的30 mg/L 提高到15 mg/L。因此，目前的污水处理工艺无法使污水达标排放，急需研发新型的污水处理工艺以及升级污水处理设施。

大型石化企业二级处理后的排水特点是COD 虽然不高，但可生化性差；同时氨氮和总氮超标较重，具有碳氮比低的特点。首先，大型石化企业一般有多个石化分厂或石化装置组成，因此废水排放量非常大；其次，石化产品种类繁多，其加工工艺不尽相同，生产废水中各污染物的组成结构也较为复杂。近年来，局部区域的大型石化企业二级处理后的废水还有一个更显著的特点，就是COD 虽然不高，但可生化性差，氨氮和总氮超标较重，具有碳氮比低的特点，难以采用化学混凝法或常规的生物法处理。因此重点要放在持续稳定降低COD 的同时，进行深度除碳脱氮。