论文基于两相流理论，将旋流分离机理与膜分离机理有机结合，设计了一种新型的旋流膜分离器，用于处理低浓度含油废水。分离器内的旋转流产生的剪切力可以有效抑制浓差极化，并且减轻油滴在膜面的沉积。基于流体力学基本方程，分析旋流膜分离器内的流体力学特性。讨论了分离器内两相流体运动特征，求解出三维速度，分离器内压力随半径的分布，以及轴向和切向剪切力的分布，最后初步探讨了主流体中油滴的受力情况。研究旋流膜分离器处理低浓度含油废水的影响因素。实验结果表明：提高压差可以使膜的初始通量增大，但其衰减也较快，实验确定的最佳压差为0.01MPa；增加入口流量有助于提高膜通量和截留率；含油废水浓度越大，通量衰减越快，最后的稳定通量越小。含油废水经处理后，透过液油浓度低于10mg／L。研究了低浓度含油废水处理过程中的膜污染程度和清洗方法。结果表明：膜污染程度较小，膜本身阻力占总阻力的76.9％；分别用清水反冲、酸洗、碱洗和石油醚清洗四种方法，对运行超过6小时的膜进行清洗，通量恢复率均超过了80％。说明采用旋流膜分离器可以有效消除或减轻膜污染和浓差极化，被污染的膜更容易清洗。