本實用新型提供一種能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體，COD去除率高的、可有效降解水中致色物質(zhì)、去除水中懸浮物，污水可生化性高的、污水中的COD可達(dá)標(biāo)排放的含油污水深度處理系統(tǒng)，包括依流水線分別相互連接的廢水收集池、隔油裝置、氣浮裝置、磁分離器、臭氧發(fā)生器、生物接觸氧化池、保安過濾器、反滲透膜系統(tǒng)及回水池，還包括收集重油污的污油回收池，所述隔油裝置與氣浮裝置的廢油出口分別連接污油回收池的進(jìn)口，所述回水池內(nèi)位于入水口的下部還設(shè)有活性炭纖維絲過濾層。