含油污泥是石油化工生产中产生的一种有机危险固体废弃物,必须进行无害化处理。其无害化处理的关键就是脱油、脱水,但是由于其含水量大、有机物种类多,处理难度很大;需要对含油污泥进行预处理。预处理添加剂及处理方法大多依据实验和经验确定,工作量很大,并具有一定的不确定性。论文试图从理论分析入手,结合数值模拟和试验研究,揭示含油污泥预脱水、脱油的技术关键和工作方向。在分析含油污泥微观图像的基础上,建立了水为连续相,油滴、固体颗粒及乳状液滴共存的几何结合模型。基于连续水相中油滴之间及固体颗粒之间的微观受力,建立了双微粒稳态平衡模型,并通过较详细计算分析,得到油滴稳态共存临界直径是14.04μm,固体颗粒稳态共存临界直径是7.1μm。引入经典DLVO理论,建立了乳状液滴总作用能平衡公式,对各参数的影响趋势进行了分析,发现油滴半径越小,水滴半径和水滴偏心距越大,油水越容易分离。基于油滴和固体颗粒的几何结合模型,应用COMSOL软件,对流体中微粒的行为特性进行了数值模拟。发现低速流动不会造成物质微团共存体系失稳,微团表面同种电荷阻碍其聚并;微粒直径对其聚合特性的影响较大,得出油滴直径越大,油滴越容易聚并;固体颗粒粒径越大,固体颗粒越不容易团聚的结论,与理论分析规律基本一致。基于油包水乳状液滴模型,分析了油滴-水滴的分离特性,发现电场强度越大、油滴半径越小、水滴半径越大、水滴偏心距越大、两液滴夹角越小,水滴靠近油滴边界的时间越短;而界面张力越小,油水分离时间越短。对多水滴乳状液滴模型模拟研究,发现在加入电场的情况下,油滴中的水滴会先互相融合成大水滴,最终实现油水分离,表明电脱水技术适于含油污泥预处理。在分析含油污泥相分离机理的基础上,进行分离试验发现,离心作用有利于微粒聚并,絮凝剂可以有效诱导含油污泥失稳,破坏其稳定共存状态,两者综合作用可使污泥含水率下降约45%～60%。乳状液电脱水实验表明了电场强度越大、水滴直径越大,脱水速度越快;界面张力越小,脱水时间越短。实验结果定性地验证了理论规律。