本发明公开了一种自动化污水处理油脂分离装置，包括舱体、中置套筒、顶置套筒、顶盖。首先，污水通过注水管导入装置中，经过滤篮除去垃圾和杂质后到达中置套筒；然后，通过固定板和刮板上的漏孔，再次对污水进行过滤，直至油水混合物落入空腔中。通过亲油疏水分离膜将污水中的油水进行分离，分离后经过沉淀作用对油脂进行分离，分离过后污水下沉，油脂上浮并随着时间的延长冷却附着在舱体内壁，可以通过加装供电泵电连接加热丝使得油脂融化，融化后的油脂更便于通过输油管被抽出至集油箱中，这时沉淀在空腔底部的杂质以及污水通过水泵的作用抽离至水箱。