随着我国大部分油田陆续进入石油开采的中后期，开采出的原油含水率普遍高达90%以上，有的油田甚至高达98%。油田开发所产生的污水主要有钻井污水和采油污水。并且污水处理量也在逐年增大，使得地面污水处理系统负荷增大，所以应想办法提高污水处理效率。在前期的研究中，通过使用聚并等流分离器和粗粒化装置可使处理效率大大提高。在研究过程中发现，虽然通过分离器特殊形状设计和滤料的聚并原理使粒径较大的油珠分离出来，但污水中粒径小于1微米的油滴仍然无法分离出来，这部分的油滴粒径绝大部分小于1微米。本文通过向含油污水中加入化学药剂，使得小油滴聚并为大油滴，减小1微米以下油滴数量从而提高分离效率。通过药剂筛选，选出最优药剂和最优加药量。并通过加药地点选择实验确定了最有效的加药地点。最后将药剂与粗粒化装置及聚并等流分离器装置联合使用，通过室内实验研究其联合使用效果。结果表明通过加药和粗粒化处理后聚并等流分离器除油率可达80%以上；以实验最大流量5.76m3/d计算，与现场大罐相比，处理效率是其568倍，提高了油水分离效率，达到了节能降耗的目的。