含油污水来源广泛，危害严重，对其有效治理关系到能源回收和环境保护两大方面，具有重要现实意义。在众多处理方法中，聚结技术以其独特的破乳优势和环境友好、成本低廉的特点而备受重视。本文自行设计立式套筒型油水分离器，选取超细玻璃纤维作为主要聚结材料，通过系统实验研究，揭示床层特性（孔隙率、厚度、排列方式）和流况条件（流速、初始油浓度）对除油效果的影响规律。在实验结果基础上，深入分析床层孔隙率与厚度、流速和初始油浓度的交互作用对除油效果的影响，并通过划定合理的床层特性范围及流况条件，为今后聚结除油的实际应用提供技术参考。此外，本课题揭示了纤维床聚结除油的全过程，构建了床层聚结除油的物理模型。在对床层特性影响的研究中发现，床层孔隙率与床层厚度共同决定聚结除油效果。当床层厚度为2mm时，在床层孔隙率从0.850增加到0.925的过程中，出水油浓度以指数形式增加了354.5%；而床层厚度为4mm和8mm时，同样的孔隙率变化情况，出水油浓度分别缓慢线性增加了44.9%和43.4%。床层厚度增加，整体上有利于除油效果的提升，但具体到特定的厚度段，又呈现不同的影响方式和程度。此外，通过对床层排列方式的考察，表明超细玻璃纤维单一床的聚结除油效果最优，木棉纤维单一床除油效果最差，而复合床和混合床除油效果介于两者之间。对流况条件影响的研究结果表明，流速相较于初始油浓度而言，对除油效果的影响程度更高。当流速低于临界值时，平均出水油浓度为7.20mg/L；而流速超过临界值时，出水油浓度便急剧增加。初始油浓度的增加有利于除油效率的提高，当初始油浓度从200mg/L增大到1000mg/L时，三个选定床层的除油效率分别提高了2.90%、3.18%和4.77%，但当含油浓度超过一定值时（本实验中为1000mg/L），其对除油效果的影响便降为次要位置。本文在超细玻璃纤维实施油水聚结分离的机理分析中将纤维床聚结除油过程划分为累积阶段、过渡阶段和平衡阶段。通过柯尼卡曼公式，计算出床层处理含油污水时的真实孔隙率范围。最后将玻璃纤维床应用于实际废水处理，除油效率在96.9%以上，悬浮固体去除率在86.5%以上。