乳化油的粒径非常微小，形成水-油乳化液，表面带有点火，油珠外围形成双电层，使油珠相互排斥难以接近。因此，要使油水分离，首先需要破坏油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，从而浮于水面，这个过程被称为破乳。通常破乳后的污水需要进一步使用浮油去除和分散油去除的方法进行后续处理。
乳化油废水常用的破乳方法有：
1、高压电场法
该方法利用电场力对乳液颗粒的吸引或排斥作用，使微细油粒在运动中互相碰撞，从而破坏其水化膜及双电层结构，使微细油粒聚结成较大的油粒浮升于水面，达到油水分层的目的。高压电可以采用交流、直流或脉冲电源。
2、药剂破乳法
药剂破乳法是指向废水中投加破乳剂，破坏油珠的水化膜，压缩双电层，使油珠聚集变大与水分开。药剂破乳又分为盐析法、凝聚法、盐析—凝聚混合法和酸化法等。
3、离心法
该法是指借助离心机械所产生的离心力，将油水分离。离心机有卧式和立式两种。在离心力的作用下，水相从离心机的外层排出，油相从离心机的中部排出。离心机结构比较复杂，因此这种方法在国内使用较少。
4、超滤法
超滤法是一种物理破乳法，它是使乳化油废水通过超滤膜过滤器，利用超滤膜孔径比油珠孔径小的特点，只允许水通过，而将比膜孔径大的油粒阻拦，从而达到乳化油水分离的目的。
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