一种油田注水站水处理装置及方法，属于油田注水技术领域。加压泵从原水罐吸水，原水经加压通过自清洗滤网过滤器、PE烧结管过滤器过滤，然后再经注水泵二次升压回注地层；自清洗滤网过滤器根据过滤压差自动进行反洗，边反洗边过滤、不断流；PE烧结管过滤器根据过滤器进、出口压差和出口流量实现工作、备用过滤器的自动切换，保证连续过滤；注水泵进口设有压力变送器，与加压泵频率联动，保证过滤器产水量和注水量时刻匹配；在注水泵进口设置隔膜式气压水罐；设置了自清洗滤网过滤器手动超越阀门、PE烧结管过滤器手动超越阀门和过滤阶段的电动总超越阀门，保证过滤器维修、发生事故时整体工艺的安全运行。