В данной работе представлены результаты опытно-промышленных испытаний композиционного сорбента, разработанного на основе лигноцеллюлозного сырья для очистки сточных вод, загрязнённых нефтепродуктами. Исследованы основные технологические стадии процесса очистки, включающие механическое разделение, сорбцию и десорбцию, а также проведена оценка их эффективности в условиях, приближённых к промышленной эксплуатации. Установлено, что применение нефтеловушки обеспечивает удаление 60–80% нефтепродуктов на стадии предварительной очистки, тогда как последующая сорбционная обработка позволяет снизить остаточную концентрацию загрязняющих веществ до нормативного значения ≤ 2 мг/л. Определены сорбционная ёмкость композиционного сорбента, параметры регенерации и расход водяного пара в процессе десорбции. Показано, что сорбенты на основе скорлупы арахиса и древесной щепы характеризуются высокой сорбционной активностью и устойчивыми регенерационными свойствами. Установлено, что степень регенерации сорбента достигает 80–91%, что способствует снижению расхода нового сорбционного материала и повышению ресурсосберегающей эффективности технологии. Полученные результаты подтверждают перспективность разработанной технологии для применения в системах промышленной очистки нефтесодержащих сточных вод.