本发明提供的是一种船舶舱底含油污水的集成处理装置及方法。舱底含油污水通过收集管路经过格栅，进入到调节池中，再进入到絮凝反应池，混凝剂聚合和助凝剂分别通过加药机投入到絮凝反应池中，絮凝反应池带有搅拌机，经过絮凝之后进入到重力式油水分离器，重力式油水分离器的上部有刮油器、下部为斜板结构、底部由污物斗收集、由排污阀控制的排污管排出，通过重力式油水分离器的分离作用后的待处理含油污水进入到膜分离单元，而超滤后的浓缩水通过排水管排出，膜分离单元设有反冲洗装置。本发明不仅能够节约船舶内的污水储存柜的体积，减少原料消耗，也实现了油类资源的回收利用和污水处理后继续使用，达到节能减排的目的。