Na indústria petrolífera há geração de um enorme volume de água produzida, efluente este que tem como principal aplicação na extração do petróleo, uma vez que é injetada nos poços para manter a pressão. O processo de flotação é muito utilizado para tratamento desta água e tal processo consiste na injeção de microbolhas de ar para aderir às partículas oleosas, formando compostos de “partícula-gás” causando sua flotação. O objetivo deste trabalho é verificar a influência das variáveis de processo da flotação por ar dissolvido com relação à eficiência da remoção do óleo, a partir do tratamento da água produzida. A partir do planejamento experimental, observou que a variável que mais influenciou no processo, foi a vazão de alimentação seguida da variável água-ar, alcançando uma remoção de óleo de 90%.