本发明提供一种餐厨废水油水分离装置，包括油水分离罐（4）、废水罐（1）和储油罐（3），以及设置在油水分离罐（4）下端的进水管（2）、设置在油水分离罐（4）一侧的排水管（9）和连接油水分离罐（4）与储油罐（3）的出油管（8），排水管（9）将油水分离罐（4）和废水罐（1）连接。相对于现有技术，本发明提供的油水分离装置及分离方法工艺简单，易于操作。采用聚烯烃材质的散堆填料作为油水分相介质，并用亲水疏油隔层和疏水亲油筛网分别作为水相和油相的收集通道，在餐厨废水的处理领域具有广阔的应用前景，同时也为其他行业的油水分离提供了一种非常重要的技术参考。