本实用新型提供一种基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置，涉及水质处理领域。该基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置包括预处理装置和深度处理装置，预处理装置包括黑水收集池、撇油池、循环粉碎泵及收油装置，黑水收集池包括一级隔断罐、二级隔断罐，一级隔断罐和二级隔断罐均与循环粉碎泵的输出端连接，二级隔断罐内部设有滤袋，撇油池包括出油口、出液口，出油口底部设有加热装置。该基于黑灰水分质处理的海上黑水处理工艺装置出油口处设置加热装置，避免油结块堵塞进而保证此处出油顺畅，黑水收集池与撇油池出水溢流到多功能处理罐内部，多功能处理罐进一步均质化处理，能够有效降低前端来水高峰的冲击，增加过流速度。