所谓“活性污泥”指的是一种人工培养的生物絮凝体，利用这种悬浮生长的生物絮凝体去处理废水的方法称为活性污泥法。活性污泥法主要被用于去除废水中的溶解性有机物，水流一进入反应器，微生物就通过吸收作用降解溶解性基质，同时为它们的繁殖生长提供碳和能量。胶体或不溶性基质实际上是被絮凝生物所吸附截留，并与胞外酶起水解反应，最后成为微生物能够吸收的物质。活性污泥法的主要优点表现在它能以相对合理的费用得到优良的出水水质，但其明显的缺点是可控制性较差，达到预期的水质往往需要复杂的操作技能。
近年来，国内外科技界针对传统的活性污泥法在治理石油化工污水方面，对于水质变化和冲击负荷的承受能力较弱，容易发生污泥膨胀、中毒等特点展开了大量的工作。如半推流式活性污泥系统，集前段的多点进水与后段的推流式于一体，具有抗冲击负荷强、处理深度大、不容易发生污泥膨胀、运行费用低的优点。厌氧批间歇式反应器（ASBR）是20世纪90年代由美国Lowa州立大学民用建筑系DAQUT教授等在“厌氧活性污泥法”等研究的基础上发展起来的一种新型的高效厌氧反应器。它由一个或者几个ASBR反应器组成。运行时，污水分批进入反应器中，经过与厌氧污泥发生生化反应，到净化后的上清液排出，完成一个运行周期。它具有固体液体分离效果好、出水澄清、工艺简单、占地面积小、建设费用低、耐冲击负荷、适应力强、温度影响小（5~65 ℃）、处理能力强等优点。根据水量大小和排放方式，ASBR可以通过单个或者串联、并联方式有效的处理，还很容易实现自动化。
三相生物流化床（3-PBFB）是20世纪70年代发展起来的一种新型的污水好氧处理工艺。与普通的活性污泥法相比，三相生物流化床的容积负荷与污泥浓度均有较大的提高。如果配备比表面积较大的悬浮填料，三相生物流化床内的污泥浓度可以达到普通的活性污泥法的5~10倍。根据崔俊华等[7]对翼东油田废水所做的实验，发现在向三相生物流化床内投加高效细菌后，出水石油质量浓度控制在5 mg/L之下，油类的去除率达到90%左右，出水COD在100 mg/L左右，去除率大约为80%。