聚结分离过滤器主要是为液-液分离设计的，它含两种滤芯，即：聚滤芯和分离滤芯。比如在油品除水系统中，油品流入聚结分离过滤器后，先流经滤芯，聚结分离过滤器滤除固体杂质，并将小的水滴聚结成较大的水珠。大部分聚结后的水珠可以靠自重从油中分离除去，沉降到集水槽中。然后油品又流过分离滤芯，由于分离滤芯具有良好的亲油憎水性，从而进步分离水分，洁净，无水的油品流出聚结分离过滤器。油品先由进口管进入过滤器壳体的下部，然后从外向内流过滤芯，这时较粗的颗粒便会立即沉淀下来，由排污阀放出，较小的颗粒被滤芯拦截。
聚结分离过滤器作为二级过滤滤芯，有两个作用：
1.将分散的乳化小水滴聚结成较大的水滴；
2.过滤颗粒污染物。
聚结分离过滤器采用先进的制聚结材料制成，可以高效去除油料中水分、碱液及溶于水的有机酸盐等杂质。
工作原理：
物料由内向外流经聚结滤芯，先流经高精度过滤层，固体颗粒被多层滤材拦截，达到去除颗粒污染物的目的，同时颗粒污染物的去除又有利于滤芯后续破乳及聚结功能的发挥。过滤后的物料然后进入破乳聚结层，将物料中的杂质液进行破乳，破乳后的液体进入聚结层，聚结层工作机理，小水珠与纤维接触并粘附于其上，在流体的推动 作用下，沿纤维移动，在纤维的交汇点，与其它小水珠聚结成较大的水滴。
大水滴被流体带到滤芯外表面，由于其密度大于烃，从而在重力的作用下，与液烃分离，沉降到过滤分离器底部的集液槽，聚结水滴越大，油水分离效果越好。
