در این تحقیق کارایی سیستم بیولوژیکی (راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک) و سیستم شیمیایی (فتولیز) به تنهایی و به صورت تلفیقی در تصفیه فاضلاب سنتزی هیدورکربن های نفتی بررسی شده است. در سیستم تلفیقی، ابتدا نمونه فاضلاب تهیه شده در زیر سیستم شیمیایی و پس از آن به سیستم بیولوژیکی تزریق شد. در سیستم mbbr لجن فاضلاب شهری با ترکیبات هیدروکربنی در غلظت cod صفر تا mg/l100 (غلظت tph معادل صفر تا mg/l 4/27) سازگار شد. میزان تصفیه پذیری هیدروکربن های نفتی با محدوده cod های معادل 200 تا 2500 میلی گرم بر لیتر (محدوده tph بین 52 تا 400 میلی گرم بر لیتر) به راکتور تزریق و راندمان حذف tph و cod در زمان ماندهای مختلف اندازه گیری شد؛ که حداکثر راندمان حذف در cod معادل mg/l1000 به میزان 85 درصد، در زمان ماند 72 ساعت و با میزان پرشدگی 50 درصد حاصل شد. در سیستم mbbr این تحقیق، مدل های grau و stover-kincannon (مدل های سینتیکی مرتبه دوم) مناسب جهت حذف آلاینده های تشخیص داده شدند. همچنین میزان راندمان حذف tph در محدوده مذکور، روند ملایمی داشت به نحوی که در زمان ماند 72 ساعت، کاهش در راندمان حذف از 84 درصد در mg/l50tph= به 75 درصد در mg/l400tph= رسید. در سیستم فتولیز نیز به بررسی و مطالعه تاثیر codهای ورودی مختلف (50، 100، 250، 350 و 500 میلی گرم بر لیتر) و شدت تابش های مختلف لامپ uvc (60، 80، 100 و 120 وات) پرداخته شد که غلظت و شدت تابش بهینه به ترتیب mg/l350 و 80 وات بدست آمد. لازم به ذکر است که ph خروجی سیستم شیمیایی در حدود ph ورودی سیستم بیولوژیکی (2/0±7) بود. در سیستم تلفیقی نیز، با تزریق خروجی سیستم شیمیایی به سیستم بیولوژیکی به بررسی راندمان حذف cod پرداخته شد؛ و راندمان حذف cod به حدود 99 درصد رسید.