本发明涉及污水处理技术领域，特别是针对油田三元复合驱采油污水回灌前的处理方法，按照图示的工艺流程，具体包括如下步骤，步骤1，在调节池中将采油污水经过隔油进入生化区进行好氧生化8～10小时，然后沉淀2小时，得到第一上清液；步骤2，将上述第一上清液与硫酸铝在混合反应装置中进行混合反应，形成第一处理液；步骤3，将该第一处理液引入气浮-沉淀装置进行浮渣和固体沉淀的去除，形成第二处理液；步骤4，将该第二处理液引入好氧生物滤池进行微小有机物的吸附和消解，形成第二上清液；步骤5，将该第二上清液通过碱式氯化铝、聚合氯化铝或聚合硫酸铝中的其中一种絮凝剂进行气浮或沉淀处理，其后经过杀菌，最后经过砂滤，获得合格的回灌水。此外，还提供一种实施上述方法的专用设施。