当前,国内大多数油田已进入高含水开发期,采出液含水率的上升使油田地面处理系统产生了一系列新的问题。油田采出水处理已成为油田生产的重要环节,如何开发高效、低成本的污水处理技术成为亟待解决的问题。本论文致力于聚结除油技术的研究,尤其聚结材料方面的问题,是本文研究的重点。论文首先总结了已有的聚结机理和规律,认为当碰撞聚结和润湿聚结两种机理同时存在时,有利于聚结效率的提高。另外,通过添加改性剂改善聚丙烯表面润湿性能,并利用自行设计的聚结实验装置,进行了室内试验。结果表明:材料的除油性能可能是材料的亲油角和亲水角,或者说是材料的多种表面性能共同作用的结果。再者,应用自行设计的装置,对装置的运行参数,乳化速度、停留时间、聚结板长以及聚结板表面粗糙度进行了反复实验,得出了装置的最佳运行工况。本文还利用Fluent6.3数值模拟软件,对几种典型形状的聚结填料内的流场进行了模拟。通过分析流场、压力场以及离散相在填料中的轨迹图,对填料的聚结效果进行评价,为现场试验提供参考。模拟结果表明:蛋壳状填料结构独特,可使填料区形成高压-低压循环交替的现象,对填料区的流体流动进行干扰,产生脉动水流,从而大大增加了油珠与油珠之间以及油珠与填料之间产生“碰撞聚结”的机率,故能大大提高聚结除油效率;同时该填料结构设计上又存在一定的缺陷,流体在填料区流动时,存在“短路流”,笔者建议将填料旋转45°可有效地避免“短路流”的出现。最后根据室内试验以及数值模拟的结果设计大型装置进行现场试验。研究了装置聚结除油过程操作运行参数对除油效率的影响,并进一步验证了不同结构和材料的聚结填料在现场应用中的表现。