随着油田开采规模的不断扩大,油田采出水量急剧增加,水质乳化严重,因此,迫切需要一种高效环保的污水处理技术。电絮凝污水处理技术作为一种环境友好型的新技术,具有占地面积小、去除污染物种类广、去除效率高、工艺操作简便等优势,被广泛应用于含油污水的处理中。尽管在电絮凝技术上很多学者开展了大量研究工作,但这些工作关注的主要是电絮凝技术对不同污染源的适应性,及通电时间、极板电压等因素对污染物去除能力的影响,而对电絮凝除油机理方面和强化除油性能方面的研究还较少。本文将综合应用电化学、流体力学等相关知识,采用实验研究、理论分析、数学优化相结合的方法,对电絮凝净化含油污水机理展开系统研究,主要工作及研究结果如下:1、开展了电絮凝净化含油污水单因素影响实验研究,发现:由于通电时间和电流密度决定气泡、絮凝体生成量,进而显著影响处理效果;极板间距在1⁵ cm时,絮凝和气浮交互作用显著,除油效果好;污水初始温度不仅会影响除油率还能直接影响处理前后的极板电压;当表面活性剂浓度大于临界胶束浓度时,处理难度加大,且处理含有单一表面活性剂的污水较容易。在实验中发现,不搅拌时电絮凝装置内的处理效果不均匀,且整体处理效果较差,需要充分考虑传质特性对除油性能的影响,因此有必要开展竖直极板间除油率分布特性研究。2、除油率分布特性及油滴去除路径研究（1）通过研究竖直极板间不同高度位置上除油率随时间的变化规律,发现:上层除油率变化最快,这是由于气浮和絮凝的共同作用导致的;通电初期,主要形成结构松散的微轻絮凝体,易被气泡粘附携带上浮,大量的气泡和絮凝体与上层溶液剧烈混合,使该层除油率快速增加。随着通电时间的增加,结构致密的无定型[Al（OH）₃]_n生成后下沉,使中、下层的絮凝体数量增加,同时中下层的H₂气泡增多,共同提高了中、下层的除油率;并利用高速摄像仪从微观角度验证了上述分析。通过研究电流密度对不同高度上除油率的影响,发现:增加电流密度能有效增加竖直方向上传质速率,改善该方向上的除油均匀性;接触时间不足不利于有效絮凝,从而阻碍除油效率的提高。（2）定量研究了电流密度、搅拌速率对电絮凝装置内的油滴去除路径的影响,发现:随着电流密度的增加,气泡生成量增加,上浮除油能力增大,但沉降除油能力降低;上浮除油和沉降除油间存在“竞争关系”;当搅拌速率为500 rpm时,上浮除油能力最大;上述结果说明:在实验条件下,除油路径以上浮除油为主。3、结合电絮凝实验现象和结论,分析了电絮凝除油机理,油滴、絮凝体及气泡三者间的相互作用,提出了电絮凝除油的主要去除路径。此外,开展了电絮凝除油动力学分析,发现:单纯气浮作用对除油效果微弱,且随气泡直径的增大气浮效果更差;絮凝与气浮的共同作用可实现乳化油滴的高效、快速去除。4、极板倾斜对强化电絮凝除油性能的影响及多因素优化研究（1）通过研究6个极板倾斜角度对电絮凝除油性能的影响,发现极板倾角的变化会影响生成的絮凝体与H₂气泡发生碰撞的几率,改变气泡扰动阳极表面的面积大小,从而改变阳极Al³⁺的溶出速率。随着极板倾角的增大,中心除油率呈总体下降趋势,在极板倾角为α_（d）时除油率突然升高。极板倾角还会对竖直方向和水平方向上除油均匀性和电能消耗有影响,且用除油率的均匀性指数来评价电絮凝装置内的除油均匀性。结果表明,极板倾角为α_（d）时不仅有利于气泡的分布,还有利于絮凝体的传质,电絮凝装置的性价比最高。（2）采用响应面法设计实验,建立包含通电时间、电流密度和极板倾斜角度的预测模型,并进行优化及验证。结果表明,所建模型可以准确预测模拟污水和现场污水的除油率,最佳工况为:电流密度100 A/m²,极板倾角73.1°,通电时间19 min;预测误差分别为1.35%和3.08%。5、对电絮凝净化含油污水开展了磁场强化特性研究,分析有无磁场、磁场方向、磁场强度等因素对除油性能的影响,发现:在实验条件下,40 mT的磁场强度能有效提高传质速率,此时除油能力最高,除油均匀性较好,电能消耗较低。