本发明公开了一种含油乳化废液处理装置，包括：第一水箱、保安过滤单元、有机管式膜单元、第二水箱、管碟式反渗透单元、第三水箱、二级反渗透单元、第四水箱、三级反渗透单元、第五水箱和低温蒸发单元。本实用新型提供的含油乳化废液处理装置能够简化预处理工艺，同时产水水质稳定、达到排放标准，占地面积较小，适合量少或减量化企业使用，且不需要额外热源，运行能耗较低，降低运行成本。进一步地，本申请的含油乳化废液处理装置通过撬装化设计，便于应急调配。