随着石油化工工艺的发展，人们逐渐认识到，某些生产工艺对水质的要求不高，其它工艺过程中产生的污水可以与新鲜水以一定比例混合，作为这些工艺的进水。接着，随着水处理技术的进步，人们发现一些工艺排水水质复杂、难于处理，而另外一些工艺排水水质简单，按照水质的不同对污水单独处理，比将这些污水混合在一起处理更加经济。
石油化工企业是用水大户，而我国的石油化工企业中有相当一部分位于干旱或缺水地区，供水不足成为石油化工企业扩大生产的限制性因素之一。另一方面，我国经济快速发展，石油消费量不断攀升，国内石油化工企业生产规模持续扩大、加工深度不断提高，石油化工污水水质呈现出污染物种类增多、水质复杂的趋势。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的增强，石油化工污水的处理越来越受到人们的关注。
石油化工是以石油为原料，以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程。石油化工产品生产过程长，生产装置多，产生的污水水量大，典型的石油化工污水中含有石油类、CODCr、氨氮、硫、酚、氰化物等常规污染物。同时，不同的企业因产品不同，所产生污水中还含有多种与其有机化学产品相关的特征污染物，如多环芳烃化合物、芳香胺类化合物、杂环化合物等，从而造成污水不仅水质复杂，而且有毒物质多。此外，企业的开停车、检修、原料来源的改变等生产上的波动都会引起污水水量以及污染物的含量和性质发生变化，增加了污水处理设施的冲击负荷。
近年来，水资源日趋紧张，研究人员将某些污水进行适度／深度处理后，直接作为其它工艺过程的进水。据报道，在整个工艺过程中，水的用量约为原油加工量的20~50倍，虽然其中大部分的水可以循环使用，但是仍然会产生0.4~1.6倍于原油加工量的污水。
国家对环境治理日益重视，环保标准的提高以及监管的逐步落实到位和趋于严格，使得污染企业越来越难以逃避环境治理责任，大量环境历史欠账所留下的潜在需求、新项目开工的新增水处理需求、以及已有的能源化工项目在更高环境治理标准下的改扩建需求，都为能源化工废水处理行业规模的不断增长提供源源动力。
