本實(shí)用新型公開了一種石油含油廢水的深度處理裝置，包括依次連接的油水分離區(qū)、臭氧催化氧化濾池和曝氣生物濾池，油水分離區(qū)包括內(nèi)池和外池，內(nèi)池套于外池內(nèi)，外池與內(nèi)池上側(cè)連通，采用溢流的方式相連接，內(nèi)池底部設(shè)置內(nèi)池進(jìn)水口，外池底部設(shè)置外池出水口；臭氧催化氧化濾池包括反應(yīng)池和穩(wěn)定池，反應(yīng)池和穩(wěn)定池上側(cè)連通，采用溢流的方式相連接，反應(yīng)池底端設(shè)置反應(yīng)池進(jìn)水口，穩(wěn)定池上側(cè)設(shè)置有穩(wěn)定池出水口；曝氣生物濾池底端設(shè)置曝氣生物濾池進(jìn)水口，上側(cè)設(shè)置曝氣生物濾池出水口，曝氣生物濾池內(nèi)設(shè)置曝氣生物濾池濾料。本實(shí)用新型提供了一種石油含油廢水的深度處理裝置，可以有效的進(jìn)一步降低二級(jí)生化出水的污水含油率，同時(shí)降低污水中COD與懸浮物。