浮选法是油水混合物分离过程中常用的一种方法，根据操作模式的不同，至今已发展了多种浮选技术。但是在传统浮选塔的操作过程中，普遍存在着气泡的不均匀分布、液相停留时间短、油滴返混严重以及浮油不能及时排出气浮区等诸多工程问题，抑制了浮选效率的提高。针对这些问题，本文结合浅层气浮技术和多级板式塔理论，提出了一种气液错流流动，塔底一次曝气、逐级浮选并逐级排油的多级塔式浮选装置。　　实验首先在单级错流浮选塔上(直径Ф300×10mm，高度600 mm)，采用电导探针测量仪，对气浮塔内气泡的流体力学特性进行了测定。结果表明：浮选塔内的流场应分为三个区域进行描述更为合理，即气体分布器区、主体流动区和气液分离区；气泡上升的平均速度随表观气速和污水含油浓度的增大而增大，随液层高度和液体流量的增大而减小；气泡平均直径随表观气速、液层高度、液体流量和污水含油浓度的增大而增大。　　以空气-含柴油污水为实验介质，考察了单级错流浮选塔局部结构参数和气体速度、液体流量、含油浓度和液层高度等操作参数对浮选效率的影响。然后在两级错流浮选塔上进一步进行了浮选效率的研究。结果表明：适宜的气体分布器孔径和吸油性填料结构有利于提高气浮效率；气浮效率随含油污水流量的增大而减小；随表观气速的增大，呈现先增大后减小的趋势；随污水含油浓度的增大而增大。低进料量时高液位的浮选效率相对较高，高进料量时低液位的浮选效率相对较高。两级气浮总效率比单级效率平均提高了50％。低进液量下第二级对总气浮效率的贡献有限，高处理量下第二级可以有效提高总气浮效率。在实验数据的基础上，通过分析气泡与油滴的碰撞吸附过程，建立了气浮分离效率的数学模型。　　本文在以上实验结果的基础上，提出了一套多级错流浮选塔的设计方法，可供工程设计参考。