油田生产水进行处理实现达标排放或者回注是油田生产不可或缺的一个环节，随着环保要求不断提高和油田中后期含水率的大幅上升，多数海上油田工艺处理设备中水处理设备占据了相当大的比例，海上平台受设备占地和重量的影响较大，因此，针对性开发紧凑高效的水处理设备来大幅减少平台空间和重量，从而节省油田投资成本十分必要。
气浮旋流水处理技术（也称“紧凑式气浮技术”，CFU）综合了气浮和旋流的组合优势，通过营造的旋流离心力场促进油滴和气泡粘附，从而增大油水密度差，使油水加速分离，缩短水力停留时间，使设备更加紧凑高效。前期研究中成功研发了小处理量气浮旋流水处理设备样机。为进一步促进该技术的工业化应用，在前期研究基础上，继续研制了大处理量（120m3/h）气浮旋流水处理设备。
气浮旋流水处理设备及工艺流程。设备采用立式压力容器结构，工作过程中，充分发挥低强度旋流离心力场与气浮工艺的协同作用，含油生产水经过微气泡发生器注气后，水中便产生大量微气泡，携带微气泡的生产水由设备中上部切向进入设备内产生一定强度的旋流，旋流促进了微气泡与油滴之间径向迁移，从而增加了碰撞粘附效率，油滴粘附气泡后与生产水之间的密度差增大，则上浮速度随之增加，油水分离效率提高。浮选分离出的浮油从设备顶部的出油口排出，净化后的生产水大部分从设备底部出水口排出，另一小部分则回流至增压泵，增压后输送至另一个微气泡发生器注气，然后由位于设备下部的均匀布水器释放，进行二次气浮过程。
大处理量（120m3/h）气浮旋流一体化水处理设备。设备实验地点在南海某油田的浮式生产储油装置（FPSO）上。FPSO 的生产水处理流程：生产分离器分离出的生产水（油的质量浓度 200～400 mg/L）经增压泵增压后进入水力旋流器进行油水分离（油的质量浓度降为 40～60 mg/L），最后再经过外排水缓冲罐后达到 GB 4914－2008 要求排放（外排水缓冲罐增设气泡发生器，具备浮选功能）。实验水源来自于生产水增压泵之后，设备所需氮气来由 FPSO 上的氮气发生装置供应，使用 FPSO上现有的含油测试仪（TOP/TPH）进行含油测试。
大处理量（120m3/h）气浮旋流水处理设备在LH11-1 油田成功开展了现场实验，结果表明：
1）气浮旋流水处理设备具有较强的适用性，当实际处理量比设计处理量高出 50%时，其仍然可以高效运行，在处理量低于设计量时，因水力停留时间的增加，其处理性能更好；
2） 气浮旋流设备罐体与微气泡发生器之间的压力差对设备油水分离性能的影响较为明显，具体操作过程中要选择合适的压力差以促进微细气泡的有效释放，从而提高油水分离效率；
3） 设备对油田生产水具有较好的净化处理能力，在优化参数（处理量 120 m3/h、注气比为 6%、压差 0.4 MPa）下，当入口油的质量浓度在 240～400mg/L 时，除油率可达 85%以上，最高除油率达 91.8%，额定处理量下，水出口油的质量浓度可控制在 45
mg/L 以下。国外同类产品相比，该设备达到同等技术水平。为该技术实际工业化应用奠定了基础。
