二级生化法是生活、工业废水处理中广泛应用的生物处理方法，中原油田石油化工总厂废水处理生化部分的处理亦为此法。第一级为3间400�3的圆形表面曝气池，简称圆曝池，第二级为2 间1000�3 的推流曝气池，采用微孔曝气，属于二级好氧活性污泥法，总厂含油污水经隔油、浮选处理后进入二级生化，处理后外排。

  在一级生化阶段，虽然得到充足的营养，活性污泥浓度却并未随之升高，活性污泥沉降比最高值反由90%降为40%。在运行中也可以看到，浮选系统加药时，圆曝池沉淀区无积泥，池水清澈，停止加药后，池内逐渐积存了大量浮泥，日积月累形成厚达20�40�� 的死泥。这是因为石油类的毒物作用造成的，石油类含量较低，且多为溶解油类时是可以被微生物降解的，然而石油类含量过高会成为微生物的毒物，使生化系统作用受到影响。一般规定，生化进水含油质量浓度应低于20，因缺乏化验数据，无法判断具体数值，仅由废水含量的升高，可大致估计含油质量浓度至少应在40以上。油类物质与一级生化池内活性污泥相结合，污泥呼吸作用受阻，无法进行氧化作用，导致污泥死亡与油裹挟上浮，形成死泥。因此进水的油类过高，成为一级生化微生物生长的限制因素。经过一级生化处理后，二级生化进水含油质量分数平均下降到1。这样的进水油含量，已不再是污泥生长的限制因素。但由于推流曝气池的进水不能稀释，不耐冲击的特性，一旦进水负荷、含油量增高时，推流曝气池池面便会出现泡沫，有时泡沫高达池面，颜色为黄褐色或黑褐色。这种黄褐色或黑褐色的泡沫，据分析为诺卡氏菌引起的。诺卡氏菌属放线菌可以降解石油，其特性是可形成生化泡沫。运行中观察，当池面起泡沫时，进水便可发现浮油增多也相应上升。这种现象在其他以处理含油废水为主的石化企业废水处理中也极为多见。

   一级生化进水负荷高，污泥活性强，去除油、 能力优于二级生化，而低负荷进水使二级生化去除氨氮能力优于一级；油类在一级生化会引起死泥，在二级生化则容易导致池面泡沫；一级生化易受水量冲击，二级生化易受水质冲击；由于负荷差异，一级主要以细菌为主，二级则常出现原生、后生动物。