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利用隔油池與沉淀池處理廢水的基本原理相同，都是利用廢水中懸浮物和水的比重不同而達到分離的目的。隔油池的構造多采用平流式，含油廢水通過配水槽進入平面為矩形的隔油池，沿水平方向緩慢流動，在流動中油品上浮水面，由集油管或設置在池面的刮油機推送到集油管中流入脫水罐。在隔油池中沉淀下來的重油及其他雜質，積聚到池底污泥斗中，通過排泥管進入污泥管中。
隔油池多用鋼筋混凝土筑造,也有用磚石砌筑的在矩形平面上，沿水流方向分為2~4格，每格寬度一般不超過6米，以便布水均勻。有效水深不超過2米，隔油池的長度一般比每一格的寬度大4倍以上。隔油池多用鏈帶式的刮油機和刮泥機分別刮除浮油和池底污泥。一般每格安裝一組刮油機和刮泥機，設一個污泥斗。若每格中間加設檔板，擋板兩側都安裝刮油機和刮泥機，并設污泥斗,則稱為兩段式隔油池(見圖[兩段式隔油池]),可以提高除油效率，但設備增多，能耗增高。若在隔油池內加設若干斜板，也可以提高除油效率，但建設投資較高。在寒冷地區，為防止冬季油品凝固，可在集油管底部設蒸汽管加熱。隔油池一般都要加蓋，并在蓋板下設蒸汽管，以便保溫，防止隔油池起火和油品揮發，并可防止灰沙進入。
廢水中油品比重一般比水小，多以三種狀態存在:①懸浮狀態:油品顆粒較大，油珠直徑0.1毫米以上，漂浮水面，易于從水中分離。在石油工業中，這類油品約占廢水含油量的60~80%。②乳化狀態:油品的分散粒徑小，油珠直徑在0.1毫米以下，呈乳化狀態，不易從水中上浮分離。這類油品約占廢水油含量的10~15%。③溶解狀態:石油在水中溶解度極小，溶于水的油品占廢水含油量的0.2~0.5%。
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