本实用新型为一种油田污水实时处理装置，包括三相分离机构，为相互串联的分离器；化学处理装置，设置于三相分离机构之后，包括延时混合器，其上安装有药剂箱，内部还安装有若干传感器；气曝处理装置，设置于化学处理装置之后，包括一级气浮曝气池，其入水口与延时混合器相连接；二级气浮曝气池，与一级气浮曝气池相通，二级气浮曝气池的底部设置有出口；缓冲池，与二级气浮曝气池的出口相通，缓冲池内设有液位传感器；浮渣收集装置，安装于二级气浮曝气池的上方；过滤装置，与气曝处理装置相连；控制系统，用于系统自动控制。本实用新型装置尺寸较小，便于安装运输，可实现油田污水的快速处理与循环利用，对油田污水处理、环境保护具有重要意义。
