工業污水和生活污水經過深度處理后再循環利用，成為該廠的生產用水。自2014年底污水處理回用二期工程投入使用以來，中國石化上海石化有限責任公司水資源循環利用效果尤為突出。據統計，四年來，中石化污水回收利用近1600萬立方米，杭州西湖一口以上的水，從而節約了約1600萬元的工業用水成本，實現了環境和經濟效益的雙贏。

上海石化公司環境保護和水務部不僅負責上海石化全廠工業污水的處理，還接收部分社會生活污水。上海石化公司為了處理這一龐大的污水量，采取了兩手抓、一手精管、一手抓環保技術的方法。

上海石化對丙烯酸纖維污水、乙二醇污水、氧化污水、油性污水、廢堿液等石化工業的污水特性進行了綜合分析，并建立了基于源減排和工藝控制的健全污水管理體系。還實施了除污分離、污染控制、采油等有效措施。同時，根據“分級處理、逐層控制”的原則，建立了比較完善的污水處理系統，早在石油、石化行業開展了污水回用工作。初步實現了標準污水作為消防用水、灌溉用水、洗滌用水、容器試驗用水的目標，節約了部分淡水。

在實行深耕管理的同時，中石化正在向采用環保技術進行污水深度處理的方向發展。相繼進行了大型生物流化床處理乙二醇廢水、膜生物反應器技術回用含油廢水、冷凍處理丙烯腈廢水的工業試驗研究，在環保技術方面取得了一些突破。

上海石化公司在污水深度處理和再利用項目的第二階段，在二級生化后，投入了先進的處理工藝。流出物中的COD(化學需氧量)的濃度已經降低到低于50毫克/升，這只能用作過去的火災和防水。試驗壓力的沖洗水、沖洗水和再生水已經被升級為用于工廠的生產用水，并且在污水的再利用方面已經取得了很大的進展。

在此基礎上，上海石化進一步深入推進，并于2015年12月完成了污水排放升級改造項目。由于目前先進的“EBIS(高效低氧生化處理)+高效氣浮+臭氧催化氧化+ BAF(曝氣生物濾池)工藝，使用了COD，氨氮，總氮，總磷和顏色等污染物。清除率大大提高，水質達到“上海市污水排放綜合標準”規定的一級標準，足以養魚。