粗粒化（聚结法）是指利用油、水两相对聚结材料亲合力相差悬殊的特性，当含油废水通过填充着聚结材料的床层时，油粒被材料捕获而滞留于材料表面和孔隙内。随着捕获油粒的增加，油粒间会产生变形，从而合并聚结成较大的油粒。由斯托克斯公式可知，油粒在水中的浮升速度与油粒直径的平方成正比，聚结后较大的油粒则易于从水中被分离。

粗粒化，是使含油污水通过一个装有填充物（也叫粗粒化材料）的装置，在污水流经填充物时，使油珠由小变大的过程。经过粗粒化后的污水，其含油量及污油性质并不变化，只是更容易用重力分离法将油除去。粗粒化处理的对象主要是水中的分散油，粗粒化除油是粗粒化及相应的沉降过程的总称。油珠浮升符合斯托克斯公式，对温度一定的特定污水而言，其动力黏滞系数、污水密度、污油密度和重力加速度都是一定值，可简化为：

u=Kd02

由上式可以看出，油珠上浮速度与油珠粒径平方成正比。如果在污水沉降之前设法使油珠粒径增大，则可大大增大油殊上浮速度，进而使污水在沉降罐中向下流速加大，这样便可提高沉降罐效率。有关学者经过大量研究，采用粗粒化法（也称聚结）可达到增大油珠粒径的目的。

粗粒化是一个物理化学过程，采出水通过以粒状、板状或纤维状填料为触媒或介质，改变并加大乳状液中分散相的粒径，改善其重力分离性能的一种工艺。所谓“粗粒化法”除油，就是在粗粒化材料的作用下，油田采出水中的细微油粒聚结成为粗大的油粒，在重力作用下迅速得到油水分离。一般来说，细微油粒粗粒化过程应当包括三个阶段：

1、附着：细微油粒在粗粒化材料表面附着。

2、成膜：附着的阻力在于表面与油粒间存在的连续水相之膜，在油粒浮力或流体流动的扰动下变薄，最后达到一个临界厚度，在薄弱处裂开，油粒便直接与粗粒化介质表面接触。

3、脱落：油粒聚结到一定程度，在流体压差的推动下，当推力大于油水界面张力时，增大的油粒从粗粒化介质表面脱落。

国内各油田目前工业化的粗粒化装置大多是用粒状材料，各种材料性能见图1。

粗粒化材料选择原则为：耐油性能好，不能被油溶解或溶涨；具有一定的机械强度，且不易磨损；不易板结，冲洗方便；一般主张用亲油性材料；尽量采用相对密度大于1的材料；货源充足，加工、运输方便，价格便宜；粒径3~5mm为宜。

对于聚结板材通常可采用聚氯乙烯、聚丙烯塑料、玻璃钢、普通碳钢和不锈钢等。具体选用哪种材质的聚结板，要根据处理水质特性和生产实际需要来确定。一般说来，聚丙烯和玻璃钢塑料聚结板属湿润聚结范畴；纯聚丙烯板材，当吸油接近饱和时纤维周围会产生油水界面引起的分子膜状薄油膜，吸油趋于平衡，影响聚结效果。玻璃钢材质吸油时对油水界面引起的分子膜状薄油膜影响较小，吸油功能可保持良好，但板材加工难度较大。碳钢和不锈钢聚结板材属碰撞聚结范畴，板材表面经过特殊处理后，亲水性能良好。不锈钢板聚结效果优于碳钢板，其运行寿命也大于碳钢板，但不锈钢板造价远高于碳钢板。

粗粒化处理流程见图2。

粗粒化法除油流程简单，不需要复杂的操作程序。易于掌握，易于管理。装置紧凑，占地面积小，为自动化控制创造了有利条件。

同时，与气浮法除油比较，粗粒化法不需要投加混凝剂，因而减少了近70%废渣。另外也减少了油类对大气的污染。

粗粒化除油装置分为两部分，前段为粗粒化装置（一般称粗粒化罐），后段为与其配套的除油装置。粗粒化除油装置有单一分建式及组合式两种。单一的粗粒化装置一般为立式结构，下部配水，中部装填粗粒化材料，上部出水。立式粗粒化罐一般为压力反向流形式，与其配套的除油罐原则上是各种构造形式均可以使用。粗粒化罐结构如图3所示。

含油污水从粗粒化罐底部进入，反向经粗粒化层以后，进入除油罐进行油水分离，部分粒径较大的油珠经上部出油管流出。