本实用新型涉及一种电解气浮聚结污油水处理装置，包括污油水分离器塔体、进水口、亲油聚结层、平行电解极板、撇油帽、出水缓冲罐、排水口，其中，在污油水分离器塔体中由上至下依次设置有撇油帽、亲油聚结层、平行电解极板，进水口位于亲油聚结层上方和撇油帽下方，水依次经过亲油聚结层和平行电解极板到达污油水分离器塔体底部，出水缓冲罐与污油水分离器塔体底部连通，排水口位于出水缓冲罐底部。在平行电解极板发生的电解反应具有强氧化作用，可以降解污油水中部分有机物，因此在电解、气浮、聚结的共同作用下，污油水处理效果会显著提高。