重力沉降機理是根據油、水兩相存在密度差,在重力作用下,經過一定時間,油水混合物會自動分離。合理的水力設計和污水的停留時間是影響除油效率的兩個重要因素,停留時間越長,處理效果越好。其代表性工藝流程為:自然沉降※混凝沉降※過濾※出水(三段流程)。該流程是油田開發初期,通過不斷的探索和現場試驗研究而最終確定的處理工藝。該工藝在國內首先于1969年應用在大慶油田東油庫含油污水處理站并獲得成功,先后在國內各油田推廣應用,國外許多油田也在采用類似流程。源水經自然除油后可使污水中含油量由5000mg/L降至500mg/L以下,再投加混凝劑可使細小的乳化油滴聚結變大上浮去除,混凝沉降后一方面含油量可降至50～100mg/L,另一面懸浮物含量大幅度上浮,少部分下沉,再經石英砂壓力過濾罐過濾后一般可使含油降到20mg/L以下,懸浮物降到10mg/L。該工藝流程效果較好,對源水含油量變化適應性強,缺點是當設計規模超過1.0×104m3/d時,壓力濾罐數量多,流程相對復雜一些。近幾年各油田相繼采用濾速較高的核殼濾罐、雙向濾罐、改性纖維球濾罐替代石英砂濾罐,使用效果良好。該工藝通過多年的設計研究和生產運行總結,已形成一套從理論到實踐較為完整的處理技術。實踐證明,該工藝具有除油效率高,出水水質穩定,維護管理方便等優點,因而得到廣泛的應用。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

　　隨著需處理含油污水水質的不斷變化,全國各油田針對本油田的情況,相應地對三段處理工藝進行了一些改進。(1)混凝除油※過濾※出水(兩段流程)。隨著原油脫水站所采用的破乳劑質量的提高,使脫水站脫出污水的含油量得以降低,一次除油罐出水含油量在正常情下可以保證在100mg/L以下,因此在1974年以后設計的一些處理站采用了二段處理工藝,即改為混凝除油—過濾,簡化了工藝流程。此外,對處理工藝和構筑物等進行了一些改進和革新。如引進無閥濾池技術,結合油田特點,設計了單閥濾罐,實現了自動反沖洗,減輕了勞動強度,節約了反沖洗泵和反沖洗罐;將除油罐的集配水管由原來的中心筒方孔式和穿孔管式,改為輻射狀喇叭口梅花點布置,使集、配水均勻合理,解決了穿孔管結垢、孔眼堵塞問題;除油罐的出水由管式出水改進為可調堰出水,解決了處理站投產初期,因處理水量達不到設計負荷,致使收油困難的問題,也使各組濾罐的進水分配更均衡,這一成功技術一直沿用到今天。