本实用新型公开了一种防二次污染的油水分离过滤膜，属于污水处理技术领域，包括污水箱，所述污水箱左侧固定连接有污水进管，所述污水箱顶部安装有水泵，所述水泵一侧可拆卸连接有吸水管，所述吸水管延伸至污水箱内部，所述污水箱顶部安装有处理箱，所述水泵一侧可拆卸连接有排水管，其采用微滤膜，聚偏二氟乙烯分离膜和无机陶瓷膜组成完整的过滤膜整体，多种膜体共同组成代替了现有的单一过滤膜，提升了膜体的过滤质量和膜体的使用寿命，避免残留油污造成二次污染，过滤后的污水进行缓流沉淀，可能含有油污的顶层水从混合排管排入污水箱进行二次过滤，底层纯水从底部直接排出，提升了油水分离的质量。