本实用新型公开一种高效油水分离系统，包括磁性分散剂料斗、进料搅拌罐、旋转电磁铁式分离机、清水罐、磁性分散剂回收罐和废油罐，盛装有磁性分散剂的磁性分散剂料斗通过计量双层阀与进料搅拌罐的顶部入料口连通；含油废水通过管路与进料搅拌罐连接，进料搅拌罐的底部连接有进料泵，进料泵用于将混合均匀后的物料输送到旋转电磁铁式分离机中；旋转电磁铁式分离机的出料口通过管路并联连接有清水罐、磁性分散剂回收罐和废油罐。本实用新型工艺操作简便，分离速度快，分离效率高，自动化程度高，占地面积小，无其它污染物产生；可以广泛应用于油田污水、含油海水、含油污水、城市含油污水的油水分离，具有广阔的应用前景。