油田廢水的處理主要是廢水中含油量以及懸浮物的指標控製過程，油田汙水處理工藝應用較廣泛的是“三段”處理工藝，淨化後的油田廢水可用於回注。三段式的廢水處理工藝主要流程為原水經一次自然沉降後，再經過二次的混凝沉降，最後經壓力過濾後排出。
油田廢水的一級自然沉降屬於汙水的物理處理法，含油汙水因油與水的密度不同，所以通過重力分離技術可將油水分離，從而去除浮油。經過一級處理後的油田汙水中還存在少量溶解油、乳化油等物質，在二次混凝沉降過程中，利用混凝劑或者絮凝劑等化學方法和物理沉降後，去除汙水中的懸浮物。二級處理後的汙水流入過濾器中過濾是油田汙水處理的最後一關，也是關鍵的處理步驟，在過濾器中吸附、絮凝和沉澱、以及截留等過濾機理完成最後的汙水淨化處理。
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