本发明提供了一种含油乳化废水的处理方法及设备。该方法包括：使含油乳化废水先经微曝气三相分离处理，然后进行电化学处理，之后再经过生物活性炭处理；其中，所述电化学处理采用梯级电絮凝装置，所述梯级电絮凝装置包括横向排列或纵向排列的多组模块。该设备用于实现所述的含油乳化废水的处理方法，其包括：微曝气三相分离器、电化学装置以及活性炭装置。本发明提供的含油乳化废水的处理方法及设备针对含油含聚废水的污染特性，以优化电化学装置结构、结合微曝气三相分离处理、生物活性炭处理并提升自控水平为手段，提高了含油含聚废水的破乳效率，处理后的废水可直接排入综合污水处理系统。