气携式液-液水力旋流器是在常规液-液水力旋流器的基础上开发的一种新型高效的离心分离设备。它具有体积小、处理能力大、有效浮选粒度下限小以及浮选速度快等优点。本文首先通过机理分析和实验研究的方法对气携式液-液水力旋流器的分离机理及分离特性进行了研究。通过数值模拟优选出了气携式液-液水力旋流器的入口面积、溢流口直径、溢流管伸入长度等,并对优选出的最优参数进行了实验验证。对单点注气、大锥段注气和小锥段注气进行对比,优选出了较为合适的注气方式——小锥段注气,并且针对小锥段研究了分流比、流量和注气量对分离性能的影响。通过油田现场试验对室内实验优选出的结构参数和试验参数做进一步的验证,说明注气可以改善旋流器对含聚污水的处理效果。证明了气携式液-液水力旋流器确实能够适应现场复杂的工况,对于高含聚含油污水具有一定的处理能力。通过开展水力旋流器工艺系统可靠性分析,分析了改善系统可靠性的措施。本文工作为进一步研究气携式液-液水力旋流器的分离机理、分离特性及结构优化设计提供一定的理论和经验,为水力旋流器及其工作系统的应用奠定了基础。