本发明公开了一种去除冷轧浓油生化出水中甲苯和1,2-二氯乙烷的处理装置，进水泵与石英砂过滤器连接，所述石英砂过滤器内含有石英砂滤料，所述石英砂过滤器与提升泵连接，所述提升泵与纤维素吸附塔的进口连接，所述纤维素吸附塔的出口与排水泵连接；所述纤维素吸附塔内设有三次改性纤维素。还公开了利用该装置去除冷轧浓油生化出水中甲苯和1,2-二氯乙烷的处理方法。本发明满足相关废水处理要求。本发明提出了冷轧浓油生化出水深度处理工艺的技术方案，系统解决了冷轧浓油废水排放污染环境的问题。因此本发明属于钢铁绿色环保生产工艺。本发明以低成本的绿色水处理技术有效解决了去除了甲苯和1,2-二氯乙烷。因此本发明具有经济和环保双重效果，具有良好的社会效益和环境效益。