随着采油形势的加剧,油田采出液复杂性增大,处理难度加大,急需改进旧工艺或旧设备来满足污水处理的要求,达到排放标准。混凝沉降罐是油田污水处理的重要设备,其处理效果影响着整个污水处理工艺的整体效果及经济效益。污水成分的改变致使原有设备在运行中出现一些问题,所以,采取一定措施优化混凝沉降罐的内部结构具有十分重要的意义。本文针对混凝沉降罐在运行中配水不均导致除油效率降低的问题,采用数值模拟、流场实验及油水分离实验三种方法相结合的形式,优化改进混凝沉降罐的内部结构。本文首先分析了油田常用的几类混凝沉降罐,分析了其主要内部构件的形式及对运行效果的影响,最后选择综合效果较好的一种——梅花点式混凝沉降罐。以当今油田正在使用的3000m3梅花点式混凝沉降罐为依据,以18.9的比例,缩尺寸设计混凝沉降罐研究模型。在梅花点式混凝沉降罐的基础上,为了克服在运行中固体杂质堵塞配水管路问题,并保留其配水均匀的优点,优化改造其配水装置的结构形式,形成另一种混凝沉降罐——喇叭口式混凝沉降罐。然后,应用FLUENT软件,模拟了两种混凝沉降罐的内部流场分布及除油情况,初步证实了喇叭口式混凝沉降罐的流场分布较均匀,油水分离效率较高。在数值模拟结果的基础上,应用超声多普勒测速仪DOP3010,测试实验装置内垂直与水平方向多条直线上的一维速度分布,分析流场分布规律。为了进一步证明改造效果,在油田污水站进行了混凝沉降罐的油水分离实验,实际测量了实验装置内不同位置处理后污水的含油量,验证了其油水分离效果较高。