本发明涉及油气井井下作业技术领域，是一种油气井返排废气综合处理装置，包括脱气罐、真空气液分离器、酸性气体吸收器和有机废气吸附器，脱气罐连接进液管，利用重力作用实现初级脱气，真空气液分离器利用真空作用实现二级脱气，两者之间通过出液管和返入管使液体循环流动，实现循环脱气；排水管连接到返入管上，通过排水泵连接储液罐，进行自动排液；经脱气罐、真空气液分离器分离出的气体再经酸性气体吸收器和有机废气吸附器进行中和吸附，并最终经排气管排出。本发明具有气液分离和废气处理的功能，可将返排液中的废气全部分离，再经过碱液的中和吸收和活性炭的物理吸附，将其中的酸性气体和有机成分全部处理，使气体达到国家排放标准。