工業生產過程中排出的含油類物質的廢水。含油廢水中所含的油類物質包括天然石油、石油產品、焦油及其分餾物，以及食用動植物油和脂肪類。從對水體的污染來說，主要是石油和焦油。不同工業部門排出的廢水所含油類物質的濃度差異很大。如煉油過程中產生的廢水，含油量約為150～1000mg/L，焦化廠廢水中焦油含量為500～800mg/L，煤氣發生站廢水中的焦油含量可達2000～3000mg/L。油類物質在廢水中通常以三種狀態存在：①油品在廢水中分散的顆粒較大，粒徑大于100μm，易于從廢水中分離出來，在石油污水中，這種油占水中總含油量的60～80%；②油品在廢水中分散的粒徑較小，呈乳化狀態，不易從廢水中分離出來；③小部分油品呈溶解狀態，溶解度約為5～15mg/L。含油廢水常用隔油池回收浮油或重油。
1、鹽析法 基本原理是壓縮油粒于水面界面處雙電層的厚度，使油粒脫穩。單純鹽析法投藥量大(1%～5%)，聚析的速度慢，沉降分離一般在24h以上，設備占地面積大，而且對由表面活性劑穩定的含油乳化液的處理效果不好。但該法由于操作簡單，費用較低，所以使用較多，作為初級處理應用更為廣泛。
2、絮凝劑除油的方法 常用的無機絮凝劑是鋁鹽和鐵鹽，尤其近年出現的無機高分子凝聚劑，如聚硫酸鐵和聚氯化鋁等，以其用量少、效率高、最優pH值范圍比較寬等優點，日益受到人們的關注。雖然無機絮凝劑的處理速度快，裝置比鹽析法小型化，但藥劑較貴，污泥生成量多。這必然帶來既麻煩又昂貴的污泥脫水和污泥處理問題。
3、電絮凝除油法 以金屬鋁或鐵作陽極電解處理含油廢水的方法，主要適用于機械加工工業中冷卻潤滑液在化學絮凝后的二級處理。電絮凝具有處理效果好、占地面積小、操作簡單、浮渣量相對較少等優點，但是它存在陽極金屬消耗量大、需要大量鹽類作輔助藥劑，耗電量高，運行費用較高等缺點。
4、粗粒化除油法 粗粒化方法除油的效果與表面活性劑的存在和量多少有關。有微量表面活性劑的存在能抑制粗粒化床的效果，因而該法對含有表面活性劑的乳化含油廢水的除油會失效。
5、吸附法 活性劑是一種優良的吸附劑，它不僅對油有很好的吸附性能，而且能同時有效地吸附廢水中其他有機物，但吸附容量有限(對油一般為30～80mg/L)，且成本高，再生困難，故一般只用于含油廢水的深度處理。
6、浮選法 空氣微泡由非極性分子組成，能與疏水性的油結合在一起，帶著油粒一起上浮，所以該法油水分離效率較高，但其主要用于不含表面活性劑的分散油的分離。一般采用加壓溶氣浮選法。
7、膜分離法 膜分離技術就是利用膜的選擇透過性進行分離和提純的技術。當廢水中油粒子粒徑為微米量級時，可用機械方法進行前處理。膜法處理可根據廢水中油粒子的大小，合理地確定膜截留分子量，且處理過程中一般無相的變化，一般可不經過破乳過程，直接實現油水分離。并且在膜法分離油水過程中，不產生含油污泥，濃縮液可焚燒處理；透過流量和水質較穩定，不隨進水中油分濃度波動而變化；一般只需壓力循環水泵，常溫下操作，有高效、節能、投資少、污染小的特點。
