本发明公开了一种含油污水的处理工艺，解决了传统工艺处理成本高，水质差等问题。本工艺包括溶气气浮、微生物除油池除油、曝气生物滤池过滤、高分子烧结滤芯过滤器过滤四个步骤：1、来水进入溶气气浮装置，去除大部分原油及悬浮物；2、步骤1的出水进入微生物除油单元去除原油；3、步骤2的出水提升至曝气生物滤池，水中残余的原油在微生物的作用下降解，同时去除大部分悬浮物；4、步骤3的出水提升至高分子烧结滤芯精细过滤单元，进一步去除水中的悬浮物，出水达到“油含量≤1mg/L，悬浮物≤1mg/L，粒径中值≤1μm”。该含油污水处理工艺出水水质好，不投加任何辅助药剂和营养剂，无需定期化学清洗过滤介质，处理成本低、操作简便。