长输管线油污水主要来自于试压及水顶油排空过程中,管线及油泵内存留的油料混入清水中形成含油污水。含油污水的外排既造成了环境污染,又造成了资源的浪费。本文针对油库及管线系统油污水具有不连续性、油水密度差较大、含油污水中含油量较低、悬浮物较少的情况,研制了采用聚结分离技术的污水处理装置。采用实验分析与数值模拟相结合的方法,开展了如下研究：(1)阐述了油滴聚结机理,推导了液滴在流体中的运动方程,分析了主要因素对分离效率的影响规律。(2)采用聚结滤芯作为填料,自行研制了由两级滤罐组成的污水处理装置。并完成了污水处理装置数据采集系统的设计开发。(3)利用CFD软件对污水处理装置内部流场进行数值仿真分析,研究了不同入口结构、不同处理量、不同温度及不同管道直径等参数对装置内部流场的影响规律。(4)通过试验,研究了包括滤芯机械性能和滤芯分离性能的污水处理装置的分离效果,试验表明,滤芯纤维材料具有耐有机溶剂性能、抗压溃性能和耐温性能。利用自行研制的污水处理装置实验台,对不同流量、不同含油量(包括低浓度和高浓度)及不同油品等工况下污水处理装置分离效果进行试验,对实验中测得的压力和含油量值进行分析,对比不同工况下压力值、压力波动情况,以及含油量值的变化,分析含油量、流量、油品粘度等因素对于污水装置除油效果的影响机理。结果表明：随着流量的增加,出口含油量呈现上升趋势；随着入口含油量的增加,出口含油量也呈现递增趋势；本装置对于处理粘度大的含油污水效果比处理粘度小的含油污水效果好。