本发明涉及一种处理油田采出水应用于回注的膜装置及处理方法，其装置结构包括料液罐、一系列的分离器主体以及其内置膜分离元件，反冲罐，清洗罐，泵。含油污的油田采出水经沉降罐、泵进入到分离装置，经膜分离后清液符合油田回注水的回注指标用于回注，含油污的浓液侧污水返回到沉降罐中。设定过滤单元模块的渗透通量下降为初始值的80%时，开始反冲。整个系统为全封闭式，避免水与外界接触而引入新的污染，清液侧出料产品品质有保证；耐高温，耐酸碱，陶瓷膜清液侧通量高，处理量大，分离效果好，出水水质稳定；陶瓷膜过滤系统操作简单，工艺流程短，自动化程度高，降低成本投资；清洗周期长，清洗后通量恢复率可达90%以上。