開採石油的過程中會產生油汙，而又因為石油的形成方式較為複雜，導致油汙成分一般較多、結構複雜，包含細菌、固體顆粒物等原油分子。這些油汙的存在會因自然與人類活動作用而擴大汙染面，嚴重幹擾人民群眾的生產和生活。所以，有關部門與工作人員必須採用合適的方式處理汙水，而氣浮法因其優越性，成為當前我國處理石油汙水的首選措施。
氣浮工藝的分類
氣浮淨水上藝已開發出多種形式。按其產生氣泡方式可分為：布氣法氣浮（包括轉子碎氣法、微孔布氣法，葉輪散氣浮選法等）; 溶解空氣氣浮（包括真空氣浮法，壓力氣浮法的全溶氣式、部分溶氣式及部分回流溶氣式）；電解氣浮法；生化氣浮法（包括生物產氣浮法，化學產氣氣浮）。
1、布氣氣浮
布氣氣浮是利用機械剪切力，將混合於水中的空氣碎成細小的氣泡，以進行氣浮的方法。按粉碎氣泡方法的不同，布氣氣浮又分為：水泵吸水管吸氣浮、射流氣浮、擴散板曝氣浮選以及葉輪氣浮等四種。
1）水泵吸水管吸人空氣氣浮
這是最簡單的一種氣浮方法。由於水泵工作特性的限制，吸人的空氣量不宜過多， 一般不大於吸水量的10%（按體積計），否則將破壞水泵吸水管的負壓工作。另外，氣泡在水泵內被破碎的不夠完全，粒度大，氣浮效果不好，這種方法用於處理通過除油池後的含油廢水，除油效率一般為50%~65%。
2）射流氣浮
採用以水帶氣射流器向廢水中混入空氣進行氣浮的方法。射流器由噴嘴射出的高速水流使吸人室形成負壓，並從吸氣管吸人空氣，在水氣混合體進入喉管段後進行激烈的能量交換，空氣被粉碎成微小氣泡，然後直人擴散段，動能轉化為勢能，進一步壓縮氣泡、增大了空氣在水中的溶解度，最終進入氣浮池中進行氣水分離。射流器各部位的尺寸及有關參數，一般都是通過試驗來確定其最佳尺寸的。
3）擴散板曝氣氣浮
這種布氣浮比較傳統，壓縮空氣通過具有微細孔隙的擴散板或擴散管，使空氣以細小氣泡的形式進入水中，但由於擴散裝置的微孔過小易於堵塞。若微孔板孔徑過大，必須投加表面活性劑，方可形成可利用的微小氣泡，從而導致該種方法使用受到限制。但近年研製、開發的彈性膜微孔曝氣器，克服了擴散裝置微孔易堵或孔徑大等缺點，用微孔彈性材料製成的微孔盤起到擴張、關閉作用。
4）葉輪氣浮
葉輪在電機的驅動下高速旋轉，在蓋板下形成負壓吸入空氣，廢水由蓋板上的小孔進入， 在葉輪的攪動下，空氣被粉碎成細小的氣泡，並與水充分混合成水氣混合體經整流板穩流後，在池體內平穩地垂直上升，進行氣浮。形成的泡沫不斷地被緩慢轉動的刮板刮出槽外。葉輪直徑一般多為200~400mm，最大不超過600~700mm。葉輪的轉速多採用900～1500r／min，圓周線速度則為10～15m/s。氣浮池充水深度與吸氣量有關一般為1.5～2.0m但不超過3m。葉輪與導向葉片間的間距也能夠影響吸氣量的大小，實踐證明，此間距超過8mm將使進氣量大大降低。
這種氣浮設備適用於處理水量小，而汙染物質濃度高的廢水。除油效果一般可達80％左右，布氣氣浮的優點是設備簡單，易於實現。但其主要的缺點是空氣被粉碎的不夠充分，形成的氣泡粒度較大，一般都不小於0.1mm。這樣，在供氣量一定的條件下，氣泡的表面積小，而且由於氣泡直徑大，運動速度快，氣泡與被去除汙染物質的接觸時間短，這些因素都使布氣浮達不到高效的去除效果。
2、溶氣氣浮
根據廢水中所含懸浮物的種類、性質、處理水淨化程度和加壓方式的不同，基本流程有以下三種。
1）全流程溶氣氣浮法
全流程溶氣氣浮法是將全部廢水用水泵加壓，在泵前或泵後注入空氣。在溶氣罐內，空氣溶解於廢水中，然後通過減壓閥將廢水送人氣浮池。廢水中形成許多小氣泡粘附廢水中的乳化油或懸浮物而逸出水面，在水面上形成浮渣。用刮板將浮渣連排入浮渣槽,經浮渣管排出池外,處理後的廢水通過溢流堰和出水管排出。
全流程溶氣氣浮法的優點：①溶氣量大，增加了油粒或懸浮顆粒與氣泡的接觸機會；②在處理水量相同的條件下，它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池小，從而減少了基建投資。但由於全部廢水經過壓力泵，所以增加了含油廢水的乳化程度，而且所需的壓力泵和溶氣罐均較其他兩種流程大，因此投資和運轉動力消耗較大。
2）部分溶氣氣浮法
部分溶氣氣浮法是取部分廢水加壓和溶氣，其餘廢水直接進入氣浮池並在氣浮池中與溶氣廢水混合。其特點為：①較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小，故動力消耗低；②壓力泵所造成的乳化油量較全流程溶氣氣浮法低：③氣浮池的大小與全流程溶氣氣浮法相同，但較部分回流溶氣氣浮法小。
3）部分回流溶氣氣浮法
部分回流溶氣氣浮法是取一部分除油後出水回流進行加壓和溶氣，減壓後直接進入氣浮池，與來自絮凝池的含油廢水混合和氣浮。回流量一般為含油廢水的25％～100％。其特點為：①加壓的水量少，動力消耗省；②氣浮過程中不促進乳化；③礬花形成好，出水中絮凝也少；④氣浮池的容積較前兩種流程大。為了提高氣浮的處理效果，往往向廢水中加入混凝劑或氣浮劑，投加量因水質不同而異，一般由試驗確定。
4）加壓溶氣氣浮法的主要設備壓力溶氣氣浮法工藝主要由三部分組成，即壓力溶氣系統、溶氣釋放系統及氣浮分離系統。
（A）壓力溶氣系統。它包括水泵、空壓機、壓力溶氣罐及其它附屬設備。其中壓力溶氣罐是影響溶氣效果的關鍵設備。
採用空壓機供氣方式的溶氣系統是目前應用最廣泛的壓力溶氣系統。氣浮法所需空氣量較少，可選用功率小的空壓機，並採取間歇運行方式。此外空壓機供氣還可以保證水泵的壓力不致有大的損朱。一般水泵至溶氣罐的壓力約0.5MPa，因此可以節省能耗。
（B）溶氣釋放系統。它一般是由釋放器（或穿孔管、減壓閥）及溶氣水管路所組成。溶氣釋放器的功能是將壓力溶氣水通過消能、減壓，使溶入水中的氣體以微氣泡的形式釋放出來，並能迅速而均勻地與水中雜質相粘附。
對溶氣釋放器的具體要求是：
充分地減壓消能，保證溶人水中的氣體能充分地全部釋放出來；
消能要符合氣體釋出的規律，保證氣泡的微細度，增加氣泡的個數，增大與雜質粘附的表面積，防止微氣泡之間的相互碰撞而使氣泡擴大；
創造釋氣水與待處理水中絮凝體良好的粘附條件，避免水流衝擊，確保氣泡能迅速均勻地與待處理水混合，提高"捕捉"機率；
為了迅速地消能，必須縮小水流通道，故必須要有防止水流通道堵塞的措施；
構造力求簡單，材質要堅固、耐腐蝕，同時要便於加工、製造與拆裝，儘量減少可動部件，確保運行穩定、可靠；
溶氣釋放器的主要工藝參數為：釋放器前管道流速：1m/s以下，釋放器的出口流速以0.4～０.5m／s為宜；衝洗時狹窄縫隙的張開度為5mm；每個釋放器的作用範圍30~100cm。
（C）氣浮分離系統。它一般可分為三種類型即平流式、豎流式及綜合式。其功能是確保一定的容積與池的表面積，使微氣泡群與水中絮凝體充分混合、接觸、粘附，以保證帶氣絮凝體與清水分離。
評價溶氣系統的技術性能指標主要有兩個即溶氣效率和單位能耗。到目前為止雙膜理論解釋氣體傳質於液體還是比較接近於實際的。根據雙膜理論，對於難溶氣體決定傳質過程的主要阻力來自液膜，而氣膜中的傳質阻力與之相比，可以忽略而不計。即要強化溶氣過程，除應有足夠的傳質推動力外，關鍵在於擴大液相界面或減薄液膜厚度。但實際上在紊流劇烈的自由界面上是難以存在穩定的層流膜。因此便出現了隨機表面更新理論，這種理論增加了表面更新速率，即在考慮氣液接觸界面傳質時，引入了氣相、液相在單位時間內因渦流擴散而流入氣、液更新界面的傳質因素，從而使理論和實際更為接近。
3、電解氣浮氣浮工藝
電解氣浮法對廢水進行電解，這時在陰極產生大量的氫氣泡，氫氣泡的直徑很小，僅有20～100微米，它們起著氣浮劑的作用。廢水中的懸浮顆粒粘附在氫氣泡上，隨其上浮，從而達到了淨化廢水的目的。與此同時，在陽極上電離形成的氫氧化物起著混凝劑的作用，有助於廢水中的汙泥物上浮或下沉。電解氣浮法的優點是：能產生大量小氣泡；在利用可溶性陽極時，氣浮過程和混凝過程結合進行；裝置構造簡單，是一種新的廢水淨化方法。
這是最近幾年在水處理領域才出現的二種工藝，由於這種方法具有設備簡單；管理方便；運行條件易於控制、裝置緊湊、效果良好，因而發展很快。
4、生物、化學氣浮工藝
生物氣浮法：該法利用微生物的作用產生氣體，與水中的懸浮絮體充分接觸，使水中懸浮絮體粘附在微氣泡上，隨氣泡一起浮到水面，形成浮渣並刮去浮渣，從而淨化水質。
化學氣浮：利用某些化含物在廢水中產生氣體的反應原理進行的，反應生成的氣體在釋放過程中形成微小氣泡，吸附在固體顆粒表面，使固體順粒向浪面浮大，從而使固液分離。化學氣浮法作選礦、醫藥和廢水處理工程中都用應用。在國內的油田汙水的處理中化學氣浮法使用幾乎沒有，本課題就是要優選化學氣浮法的條件和藥劑體系，對油田水處理的方法進行改進，以求達到比較理想的效果。