旋流油水分离器当待分离的液体混合物以一定的压力从旋流器周边进入旋流器后迫作回转运动。由于其受到的离心力，向心浮力，流体拽力等大小不同，液体混合液中的固体粗颗粒克服水力阻力向器壁运动，并在自身重力的共同作用下，沿器壁螺旋向下运动，细而小的颗粒及大部分水则所受的离心力小，未及靠近器壁即随液体混合物做回转运动。在后续给料的推动下，颗粒粒径由中心向器壁越来越大，形成分层排列。
旋流油水分离器运行时必须控制好两个主要参数：
操作必须控制在大和小流速之间（对于泵送系统，必须保持稳定的流速）水力旋流器有一个小速度。大流速根据进口压力的升高而增大。若流速太低，小于小流速，导致离心力低，不能很好的分离。因此旋流器必须在大和小速度之间工作；必须保证足够的背压（控制PDV），以便使油由溢流口流出。
对差压比PDR的控制：
旋流油水分离器应在稳定的排出比条件下工作。排出比太小，分离效率减低；排出比太大，将导致对排放系统产生不必要的负荷。差压比主要用来控制排出比，通过控制出口管线上的控制阀（PDV）控制背压，差压比通常在1.7-2.0之间。
在含油污水进口管线上安装进口压力表，以确定进口流体的压力，在处理水出口管线上安装有压力表来测定水出口压力，在油出口管线上安装压力表来测定出口压力，同时在含油污水进口、油出口、处理水出口管线上安装差压计，以测定进口管线和出口管线的压力差。
在进口流量和压力一定的情况下，通过调节油出口管线上的调节阀（PDV)，控制合适的差压比，从而保证分离效率（分离的油进污油罐，分离后的水进入CFU进行进一步处理）。
在旋流油水分离器罐体上，还安装有安全阀(PSV)，以保证超压泄放至闭排罐，保护罐体。
