油田污水中含有大量的含油污泥、硫化物等,直接排放对环境会造成严重污染,所以油田污水的二次处理越来越受到各个油田的重视。污水处理的最终目的是去除水中的油、悬浮物以及其它易造成注水系统腐蚀、结垢的成分。油田污水处理一般采用生物法、重力分离以及浮选法等十几种方法,全国各个油田的水质成分复杂、差异较大,经过处理后回注的水质要求也各不相同,因此处理工艺应有所选择。研制新型污水处理设备和药剂,开发新处理工艺流程,应用新的污水处理技术成为油田污水处理发展的新趋势。油田对含油污水进行处理,对处理后的水进行回注,这样的工艺解决了油田的两大难题,一是注入水的水源问题,二是含油污水的排放和处理的问题。在不断的生产实践中,人们逐渐认识到对含油污水进行处理,将处理后达标的水进行回注是合理开发和利用水资源的正确途径。本人针对延安坪北联合站污水处理及注水的具体工艺流程,介绍油田含油污水的一般处理方法,阐述污水处理及注水工艺对测控技术的具体要求,根据这些具体的工艺要求提出了基于工业计算机(IPC)和dsPIC30F4013为主控制器的二级自动控制系统,并对其实现的测控原理、方法及相应的系统硬件电路、软件设计进行了详细的描述。同时,根据污水处理及注水工艺要求,提出了以下几种先进控制算法,包括：化学药剂投加量的自动投加控制算法、工艺流程的稳流控制算法以及注水泵恒压控制算法等。文章在估计出各控制对象的控制模型的同时,利用Matlab仿真工具对控制器的设计进行了仿真,并对仿真结果进行了理论上的分析。在系统硬件电路设计上介绍了以dsPIC30F4013单片机为核心的控制系统,以及模拟信号采集通道、模拟控制输出通道、开关量输入输出通道、通讯接口以及电气控制电路等具体电路的设计,并给出了相关的接口程序实现。同时,文章对基于Visual Basic6.0的IPC工作站生产管理软件进行详细的介绍,给出了生产管理软件的总体结构图和相关的软件实现。最后叙述了实际投产运行情况分析,经过改造前后水质检测报告对比,表明坪北联合站污水处理及注水系统在实时监测污水处理以及注水过程的同时,较好的实现了对控制量的有效控制,也检验了各种控制算法在系统中的应用,达到了预期的目的。本文所述系统投产应用在江汉油田延安坪北联合站,自2010年12月投产至今,系统稳定,测控效果良好。