石油石化行业是我国国民经济的重要支柱之一，原油开采与石油炼制是石油石化行业的重要环节。在采油和炼油过程中，会伴随产生大规模含油污水。我国进入三次采油阶段后，油气开采过程会添加大量油田化学剂，导致采出水中混有高浓度的聚合物和表面活性剂，造成采出水黏度大、油水乳化程度高，油滴平均粒径小，油水分离难度增加；在石油炼制过程中，含有化学药剂和杂质的原油经电脱盐除杂后，油水乳化物、盐离子、颗粒物等杂质迁移至水相，产生了乳化程度高、油水分离难的电脱盐废水。在减污降碳背景下，含油污水潜在的环境风险限制了油田与炼化行业绿色低碳发展，亟需开发高效率低成本的含油污水处理技术，因此，破解油水乳化机制，开发高效率低成本的油水分离装备成为油田与炼化企业突破含油污水处置瓶颈的关键。 为解决上述技术难题，中国石油集团安全环保技术研究院有限公司联合大庆油田有限责任公司、长庆油田公司，依托中国石油集团重大科技专项持续技术攻关十余年，在高含聚含油污水稳定机理与失稳机制研究，多场协同强化油水分离装备设计与制造等方面取得了重要理论和技术突破，经济效益、环境效益和社会效益显著。 （一）通过自主建立的乳化液稳定机理研究方法体系从分子层面揭⽰了多种类型含油污水油水乳化稳定机理，提出了可阐释含油污水表观稳定性的分离性能指数，建⽴了“界面乳化物活性—破乳剂分⼦—油水分离动力学”之间的关系，为⾼效油水分离材料和集成装备的研制奠定了理论基础。 （二）通过内部结构和流场模拟，设计优化了多场耦合混凝气浮反应器的结构，创新研制了多场协同强化油⽔分离的工艺与一体化装备，使污水处理时间缩短1/3以上，油水分离效率提升至95%以上，处理成本降低60%以上。 （三）通过构建“特征乳化物组成与结构—破乳剂分⼦结构—油⽔分离性能”之间的关系，调控破乳剂分⼦结构，提⾼了破乳剂不同类型乳化液中的扩散和界⾯吸附速率，创新研发了适应不同⼯况与介质特性的油水分离药剂。并结合梯级气浮、电场实现含油污水强化破乳聚结，提高油水分离效率。 （四）形成的多场耦合混凝气浮一体化分离装备已在多家油⽥和炼厂成功应用，累积处理含油污⽔近1.7亿方，累积获得经济效益超过1.0715 亿元，显著降低了含油污水对生态环境的风险。 该成果获授权国家发明专利4件、实用新型专利3件；发表论文8篇，其中SCI收录论文2篇。