本申请提供了一种循环水外排污水的处理装置。该处理装置包括回用处理单元，该单元包括气浮设备、曝气生物滤池、第一高效沉淀池、过滤设备、超滤设备和反渗透设备，循环水外排污水经过回用处理单元处理后得到回用淡水和浓盐水，浓盐水中的盐含量大于回用淡水的盐含量。该处理装置使得循环水外排污水经过深度处理后，成为再生水作为循环系统的补水，大大提高炼化企业的污水回用率，降低新鲜水耗量，节约企业运行成本减少外排水对环境的污染。经过上述回用处理单元处理后的回用淡水作为循环水可实现对循环水系统水质的软化、杀菌功能，减少了药剂的投加量，减小了循环水系统的导电率，可有效提高循环水浓缩倍率。