不少炼油厂污水处理总进水中的NH3－N含量比较高，为了满足NH3－N达标的需要，生化曝气系统急需增强去除NH3－N的能力。很多炼厂曾考虑过拆除表曝，但终因污水场不能停下来进行改造，或因投资过大和场地等原因而搁置，只能从多方面着手对现有污水场进行改造。据资料介绍，全国已有不少炼厂为了提高生化系统的处理能力、处理效果及其耐污染物的冲击能力，而结合本厂的实际条件，将生化系统改为两级生化处理。

曝气池串联武汉石油化工厂原有6座曝气池，其中圆形4座，方形两座。1987年，该厂将其生化处理改为两级活性污泥法处理，将2座方池作为第一级，即以吸附为主的高负荷表曝池；4座圆池作为第二级，即低负荷表曝池，两级串联使用。具体做法是：将方池出口三角堰用钢板加高100mm，其出水口与圆池进口相接，并保留原方曝和圆曝的并联流程。

改造后，曝气池出水水质较以前有很大提高，生化出口COD由80～90mg／L降到40～60mg／L，且运行较平稳，耐冲击性增强。不仅如此，此流程还具有操作灵活性。当污水浓度高、成分复杂时，可以一、二级曝气池串联工作；当二级负荷低、溶解氧过高时，也可将少量污水不经一级曝气池直接进入到二级曝气池进行操作调整。