Como outras grandes indústrias, a indústria de óleo tem enfrentado sérios problemas econômicos e sociais, referentes ao seu uso de água.

Refinarias, as quais elas mesmas estão ficando maiores e maiores, têm uma grande sede de água. Esta água é absolutamente indispensável devido às suas diferentes e variadas aplicações. Aproximadamente 24 m³ de água são necessários para cada metro cúbico de petróleo cru processado. Nos Estados Unidos, o consumo de água na indústria petroquímica é a segunda depois da indústria do aço e ela própria representa 20% do consumo total de consumo de água.

A indústria petroquímica necessita de água para as seguintes aplicações:

• A água de resfriamento é a mais importante em termos de requisitos gerais de água. Ela deve estar em constante fornecimento, sem interrupção, por razões de segurança além de considerações econômicas. Por esta razão, a água que foi usada é normalmente recuperada através de torres de resfriamento, exceto quando a refinaria é localizada perto da costa, onde é obviamente mais econômico usar água do mar para resfriamento. Embora não deva ser esquecido que neste caso a formação de corrosão e incrustação representa graves problemas.
• A água para processamento deve ter, dependendo do seu uso, níveis especiais de pureza (diferente da usada para resfriamento) porque é esta água que absorve substâncias tóxicas durante a operação. Se uma quantidade considerável de água de qualidade inferior for usada, ela pode levar a graves problemas com o efluente final da refinaria.
• Água para serviços gerais e segurança, deve estar disponível em grandes quantidades, a qualquer momento no caso de um incêndio.
• Água de beber e de uso sanitário é necessária para um sistema de distribuição generalizada, devido ao fato que as refinarias mais modernas agora abrangem um área extremamente grande. Na indústria petroquímica, a separação de diferentes descargas deve ser realizada total e escrupulosamente. Com grandes quantidades de água usadas em refinarias, alguns programas rigorosos de reutilização de efluentes devem ser aplicados, o que significa que é necessário algum tipo de sistema de tratamento da água.

Tipos de tratamento

Existem três tipos de tratamentos de purificação para água de refinaria: tratamento primário (realizado no local); tratamento mecânico para separar a água e o óleo; e o tratamento secundário.

• Tratamento primário: Como previamente mencionado, este tipo de tratamento é parte do processamento petrolífero e não pode ser considerado como uma verdade e purificação adequada da água industrial residual.O tratamento envolve o seguinte: desgaseificação da água de processamento; oxidação da solução cáustica por produto contendo enxofre; e neutralização da solução cáustica por produtos contendo fenóis.
• Tratamentos mecânicos para a separação da água/óleo: Projeto do tanque perfeito para a separação do óleo e água, baseado no peso específico de dois líquidos, foi o objeto de muitas pesquisas e experimentações. 
• Tratamento secundário: O objetivo do tratamento secundário é tratar o efluente que vem dos separadores API, tornando-o possível ser descarregado no meio ambiente.