随着三次强化石油开采技术的广泛应用,油田采出液含水超标情况愈加严重,其中水包油型（O/W）乳化液的比重大幅增加。目前主要的处理方法是气浮和加入混凝破乳剂等化学试剂,这会产生大量污泥,不利于节省成本和简化处理流程。而采用直流电场破乳处理方法,具有能耗低,无需添加药剂,无二次污染,且装置集成化程度高等优点,因此在处理工业含油废水方面具有巨大的应用前景。本文首先制备O/W型模拟乳化废水,通过自制处理装置的静态及动态控制变量实验实现了直流电场破乳过程中不同工艺参数的优化,探究了电场参数、填料强化作用、模拟废水初始水质等工艺条件对直流电场破乳除油效果的影响,确定了适用于该装置的最优工艺参数。对初始含油量为89.2 mg/L的模拟乳化废水而言,在最优条件下处理后,出水含油量低于5 mg/L,除油率高达95.3%。工艺参数优化结果表明:增大电场强度,减小填料颗粒尺寸,增大填料高度,有利于破乳;pH=7时破乳效果最好;初始含油量越高,乳化液水温越高,越不利于破乳;体系含盐量越高,油滴粒径越大,越有利于破乳。接着,利用电化学工作站及生物显微镜研究了微观角度下直流电场中乳化油滴的迁移行为;借助不同条件下乳化体系的Zeta电位表征,揭示了影响乳化液稳定性的因素,并实现了对直流电场破乳机理的初步分析和探究。实验结果表明:直流电场下,油滴会朝向阳极发生定向迁移,过程中并不发生聚并;油滴迁移速率随着电场强度的增大而变大,随着平均粒径的减小而变小。施加直流电场和增大电解质浓度会改变油滴表面稳定的荷电结构,导致油滴表面电荷分布不均,从而促使油滴在电场中发生破乳。具体而言,O/W乳化体系中油水的破乳分离机理为:1)油滴在电场力的驱动下向阳极迁移;2)油滴在阳极表面聚并、破乳;3)大油滴在浮力的作用下向水面运动,完成与水相的分离。