本发明公开了一种电脱盐污水静电聚结分离装置，包括卧式筒体、立式筒体、第一静电聚结单元、第二静电聚结单元和第二变压器，卧式筒体内部右侧竖直设置堰板，立式筒体竖直插入卧式筒体左侧，第一静电聚结单元和第二静电聚结单元从左向右依次位于立式筒体与堰板之间的卧式筒体内部，所述立式筒体上部设有入口管和第一排气管，立式筒体中心轴处设置有电极组件，立式筒体顶部和底部分别设置有顶部封堵组件和底部封堵组件，立式筒体内部设置有第一变压器，第一变压器的底部与电极组件顶端连接，所述底部封堵组件的中心处设有出口管。使用本发明可实现油气水的三级分离，提高油水分离效率，有利于后续装置的隔油‑浮选‑生化工艺处理平稳运行。