油水分離設備濾芯主要是為油液-水液分離設計的，它含兩種濾芯，即：聚結濾芯和分離濾芯。

比如在油品除水系統中，油品流入聚結分離器后，首先流經聚結濾芯，聚結濾芯濾除固體雜質，并將極小的水滴聚結成較大的水珠。FS19763油水分離濾芯FS19763*

絕大部分聚結后的水珠可以靠自重從油中分離除去，沉降到集水槽中。然后油品又流過分離濾芯，由于分離濾芯具有良好的親油憎水性，從而進一步分離水分，潔凈，無水的油品流出聚結分離器。

油品先由進口管進入過濾器殼體的下部，然后從外向內流過濾芯，這時較粗的顆粒便會立即沉淀下來，由排污閥放出，較小的顆粒被濾芯攔截。潔凈的油品經濾芯托盤匯集后，由出口管流出聚結分離器，隨著被處理油量的增加，沉積在濾芯上的污染物會引起聚結器壓差的上升。

當壓差上升到0.15Mpa時，說明聚結濾芯已被堵塞，應予更換。油液從聚結分離器進油口流入一級托盤，然后分流于一級濾芯內部，經過過濾、破乳、水分子長大、聚結的過程，雜質截留在一級濾芯內，聚結的水珠沉降于沉淀槽中，油品從外向內進入二級濾芯，匯集于二級托盤內，從聚結分離器出口流出。FS19763油水分離濾芯FS19763*

二級濾芯的材料具有憎水性，油品能夠順利通過，游離水則被擋于濾芯之外，流入沉淀槽中，通過放污閥排出。

過濾作用

汽車用油水分離器是燃油濾清器的一種，主要的作用就是除去燃油中的水分，以降低噴油嘴故障，延長發動機的使用壽命。原理主要是根據水和燃油的密度差，利用重力沉降原理去除雜質和水份的分離器，內部還有擴散錐，濾網等分離元件。油水分離器還有別的功能，如對燃油進行預加熱防止結蠟，過濾雜質等。
從分離原理上分有膜過濾油水分離器、選用親油性材料的油水分離器、比重不同分層的無動力油水分離器、藥理作用的破乳油水分離器；油水分離器主要應用在石化工業、汽車工業、污水處理工業等。