本实用新型公开了一种油气田废水无害化处理装置，包括依次连接的油水分离罐、粗过滤池、气浮池、絮凝沉淀池、精滤池和废水回收罐；所述油水分离罐顶部设有进水管和通氧管、底部设有出水管，所述油水分离罐内设有曝气机和隔油层，所述曝气机的出口朝向隔油层，所述隔油层包括隔油网和设于所述隔油网上的亲水性油水分离膜，所述油水分离罐的一侧设有回流管，所述回流管的进水端设于所述隔油层上方并靠近所述隔油层，所述回流管的出水端设于所述油水分离罐的顶端，所述回流管上设有增压泵，所述油水分离罐的另一侧设有出油管，所述出油管设于所述曝气机的下方并靠近所述曝气机，所述出油管的自由端连接有收油罐。