本发明公开了一种用于特低渗透油田含硫采出水的处理工艺及集成式橇装成套装置，解决了常规工艺不利于集成、自控程度低、处理效果差的问题。该成套装置包括曝气除硫橇、气浮除油橇、双层颗粒滤料过滤橇和有机膜精细过滤单体橇四个单体橇，同时依次组成的整体处理工艺分四个步骤：1、油站来水首先进入曝气除硫橇，去除大部分浮油及硫化物；2、步骤1出水提升至气浮除油橇，去除乳化油及部分轻质悬浮固体；3、步骤2出水提升至双层颗粒滤料过滤橇，进一步去除乳化油及悬浮固体；4、步骤3出水提升至有机膜精细过滤橇，进一步过滤水中残余的微量悬浮物。该处理工艺及装置，可实现工艺流程运行平稳、处理效果好，布置紧凑一体化，操作高度自动化。