Біологічне очищення стічних вод, забруднених нафтопродуктами, зазвичай здійснюється в аеробних реакторах (аеротенках). У них створені умови для примусової аерації стічної води, щоб процес біологічного окислення йшов найбільш інтенсивно. Комплекс біологічної очистки разом з аеротенків включає в себе вторинний відстійник, де вода позбавляється від активного мулу і освітлюється. 
Зібраний в відстійнику активний мул може бути повернутий в аеротенк для подальшого використання. Така рециркуляція сприяє кращій адаптації бактерій активного мулу в живильному субстраті стічної води.
аеротенки
Каналізаційні стічні води надходять на одноступенчатую очищення в аеротенки, де йдуть процеси бактеріального окислення домішок. При необхідності аеротенк обладнають биогенной підживленням, для поліпшення харчування мікроорганізмів.
Кількість біогенної підживлення розраховують із співвідношення
Розрахунковий обсяг аеротенках визначають, враховуючи рекомендований час аерації і максимальна годинна витрата води, що очищається.
Спостереження за спорудами біологічної очистки каналізаційних стоків показали, що зважені речовини можуть виноситися з вторинних відстійників в кількості, що перевищує 25 мг / л. Вирішення цієї проблеми - доочищення освітлених стічних вод на фільтрах.
Стоки НПЗ піддаються або одноступінчастої, або двоступеневої біологічної очистки. Вибір методу залежить від ступеня забрудненості стічних вод і складу забруднюючих речовин.
На діючих і проектованих очисних споруд НВП зазвичай приймається двоступенева система біологічної очистки стоків другої системи каналізації. Два ступені очищення показують набагато більшу ефективність окислення нафтопродуктів та іншої органіки, що важко, чим і обумовлюється впровадження цього методу в виробництво.
Недолік двоступеневої схеми очищення - необхідність влаштування окремо розташованих груп відстійників після кожного ступеня біологічної очистки. З урахуванням того, що кожен ступінь очищення в аеротенках забезпечується власними системами подачі і розподілу активного мулу і відведення очищених стоків, це значно підвищує капітальні та експлуатаційні витрати всього комплексу очисних споруд.
Конструкції аеротенків, використовувані в практиці очищення нафтовмісних стічних вод:
- аеротенки-витискувачі (класичний тип);
- аеротенки-змішувачі;
- аеротенки з розосередженим пуском очищаються стічних вод.
Основний недолік аеротенків-витискувачів стандартної конструкції - неможливість повністю використовувати робочий об'єм резервуара. Очищення стоків в такій воді може йти нерівномірно, а показники якості очищеної води сильно коливатися за часом.
Поширений тип коридорного аеротенках з фільтруючими каналами складний в обслуговуванні, займає багато виробничої площі, а зведення споруди вимагає значних фінансових і тимчасових витрат. Аротенкі такого типу чутливі до перевантажень у вигляді залпових скидів, тому їх важко використовувати для очищення виробничих стічних вод.
Аеротенки-змішувачі і аеротенки з розосередженим впусканням стічних вод більш досконалі за конструкцією. Впуск нової порції стічної води відбувається таким чином, щоб відразу змішуватися з усім обсягом рідини і активного мулу. Розчинений кисень розподіляється рівномірно, і очищення від органіки активним мулом йде більш інтенсивно. Такий режим роботи аеротенків дозволяє очищати сильно забруднені стічні води. Мінус аеротенків-змішувачів - ймовірність проскока забруднень в очищену воду.
мембранні біореактори
Сучасні очисні пристрої, що поєднують в собі біологічну очистку активним мулом з мембранним фільтруванням. Біологічне очищення може вестися в аеробних і анаеробних умовах.
Мембрана використовується для поділу активного мулу та очищеної води після біологічного очищення.
Мембранний біологічний реактор може застосовуватися для очищення стоків різного походження - як господарсько-побутових, так і промислових. Для мембранного поділу використовують мікро- або ультрафільтраційні мембрани.
У мембранних біореакторах створюється висока концентрація активного мулу, що підвищує окислювальну потужність методу і процеси біологічної очистки йдуть більш інтенсивно.
У мембранному біологічному реакторі можна підтримувати концентрацію активного мулу на рівні 10-15 г / л і вище.
Використання мембранних процесів для поділу води і активного мулу дає масу переваг: розвиток і адаптація активного мулу на субстраті йдуть більш повно; використання мулу на практиці спрощується, так як спухати мул не заважає протіканню процесу біологічної очистки; седиментаційних властивості активного мулу також не позначаються на протіканні процесу.
Інші переваги технології мембранної біологічної очистки:
- Невелика займана виробнича площа очисної системи.
- Відсутність вторинних відстійників і фільтрів для доочищення.
- Мембранне розділення води і активного мулу повністю виключає винесення зважених речовин в очищену воду.
- Скорочення капітальних і поточних витрат на обслуговування очисного комплексу.
- Підвищення ефективності біологічної очистки нафтовмісних стічних вод нафтопереробних виробництв.