Decantadores água-hidrocarbonetos e água-óleos pesados são equipamentos de suma relevância em diversos processos químicos, com ampla aplicação em purificação e tratamento de água. Este trabalho, tem como objetivo, apresentar um estudo de regressão de dados para construção de correlações empíricas. Além de um novo procedimento de dimensionamento ótimo de decantadores a partir das correlações empíricas obtidas anteriormente e de equações de dimensionamento empregando-se um algoritmo de otimização (programação) não-linear.