隨著社會經濟的快速發展，有限的水資源無法滿足快速增長的用水需求，導致工業、農業和居民用水嚴重短缺。國內外正在開發新的水資源來解決這一矛盾，污水回用也相應成為國內外研究的重點。石化行業是用水大戶、排水大戶，具備廢水回用的基礎條件。近年來逐漸得到相關部門的重視。相關企業也進行了很多實驗研究，取得了很多成果。工業廢水再利用的時機正在逐漸成熟。可以預見，廢水回用在不久的將來會有很大的發展。

根據污水回用的目的，有多種方式可以用作生活雜用水、直流冷卻水和循環冷卻系統的補充水等。從用水量來看，循環冷卻系統的補給水是最大的，所以這個回用目標也成為了研究的重點。我國許多石化企業多年來進行了煉油污水回用作為循環冷卻系統補充水的試驗，證明采用合適的水質穩定配方和深度處理工藝可以實現循環冷卻系統的穩定運行。以下是二級生化處理后的生產污水回用作循環冷卻系統補充水的深度處理工藝分析。

目前有：生物硝化、離子交換、汽提、液膜、氯化或吸附、濕式催化氧化等。對于氨氮濃度幾十mg/L的二級生化出水，常用的方法是生物硝化、吹脫和離子交換，氨氮濃度不高時應采用氯化。