本实用新型涉及一种含油污水处理装置，预处理槽槽内中间水平设置两块上面带有小孔的除油隔板，在含油污水进口和气水进口处各装有一台旋流器，槽底部两根出水管与槽外的集水箱连接；一次气浮处理槽的含油污水进口与集水箱的出口连接，槽内中间设有一层正弦形除油填料，在槽中央填料层的上方装有一台混合旋流器，槽底部四根出水管与槽外的集水箱连接；二次气浮处理槽含油污水进口与集水箱的出口连接，槽内中间设有一层正弦形除油填料，在槽中央填料层的上方装有一台混合旋流器；出水缓冲槽底部通过气浮泵与预处理槽的气水进口连接；本装置无需使用化学药剂，低运行成本，对地层及环境无二次污染，是一种真正的环保水处理方法，除油效率达99％。