石油化工废水在工业废水中占有较大的比重，由于其成分复杂，污染物浓度高、可生化性不强，因而是一类处理难度大、治理费用高的废水。研究该类废水的处理工艺方法，提出一个有效、可行的处理方案，对于环境保护和石化行业的发展具有很重要意义和广阔的应用前景。 本文针对湛江东兴石油化工有限公司排放废水特点，通过化学氧化法以提高其生化性为切入点，利用该厂原有的废水生物氧化处理设备条件，实现该废水有效达标排放处理。本文首先通过铁炭微电解和Fenton试剂氧化法两种化学氧化法对炼油废水进行预处理，然后再进行后续的生物处理。结果表明：在铁炭微电解条件下，废水pH值调节到4、采用隔离曝气的操作方式、铁炭体积比在10∶1、加入少量微盐处理情况下，废水COD去除率达到50％以上，降低至280mg·L<-1>、处理废水氨氮含量达到国家二级排放标准(GB8978-1996)、废水可生化指标BOD/COD由0.1上升至0.28。而在Fenton试剂氧化法预处理条件下：废水pH调节到3、过氧化氢与催化剂Fe<2+>摩尔比为20∶1、H<,2>O<,2>投加量为10mL·L<-1>、反应时间为2.5h、反应温度为常温，废水的COD去除率能达到55％左右，且能够显著的提高废水的可生化性，处理出水可生化指标BOD/COD达到0.42，为后续生化处理做好了准备。若结合铁炭微电解法和Fenton试剂氧化法两种高级氧化法的工艺特点处理该废水的效果更好，废水COD去除率达到70％以上。 预处理后的炼油废水，再经活性污泥法进行生物氧化处理，实验考察了温度、pH值、曝气量大小、曝气时间等主要因素的影响，实验处理出水过滤后基本无色，处理出水COD浓度小于100mg·L<-1>，达到国家一级排放标准(GB8978-1996)。本实验小试处理得到的适宜操作条件和参数为湛江东兴石油化工有限公司现场动态连续运行处理炼油废水提供了基础数据，并为后续进一步工程放大设计和运行提供参考。