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辽河石化公司是目前国内最大的稠油加工基地，以(超)稠油、劣质原油为主要原料，稠油加工过程中所产生的污水水质十分复杂，比一般炼化污水更加难以处理。2008年，辽河石化公司为彻底解决稠油加工污水带来的环境问题，新建600m3/h污水场，其工艺流程为“调节除油罐-斜板隔油池-两级气浮-一级水解酸化罐-CAST-二级水解酸化池-BAF-兰美拉沉淀池”，首次在炼油污水常规生化处理中使用了CAST、BAF等技术。由于该污水处理工艺为首次使用，部分生化处理设备启动、调试及优化运行均无先例可循，缺乏理论指导与技术支持。为了配合新污水场的开工运行，本论文对污水场生化进水水质及处理工艺进行了深入分析与评价，确定了开工运行的关键部分，针对该关键部分建立了实验模拟装置，进行了参数优化，并得到成功应用。 研究结果表明，该污水场生化工艺进水属于高浓度难降解有机污水，污水场主体生化工艺从设计角度分析，符合处理高浓度、难生物降解稠油加工污水的要求，开工运行的关键是主体生化工艺-一级水解酸化(ABR)及CAST；模拟试验确定ABR的最佳操作参数为HRT为36h、温度32±1℃、pH值7.2～9.0，通过该装置进、出水的GC-MS分析及模拟活性污泥法实验，证明了ABR提高了污水的可生物降解性能；模拟试验确定CAST最佳操作参数为DO为2.0～4.0mg/L、pH值6.0～9.0、操作周期为5h(进水1h、曝气2h、沉降1h、排水1h)；ABR-CAST组合工艺模拟试验在最佳操作条件下对污水CODcr、石油类和氨氮的去除率都达到了80％，对SS的去除率高达76％；在实验模拟优化参数的指导下，主体生化工艺得到了有效启动和稳定运行，对CODcr、石油类、氨氮的去除率分别达到了90.38％、97.95％、95.57％，取得了圆满效果。