含油污泥处理装置采用的主要工艺有：调质处理、热洗、热解、热氧化、焚烧及制备浮选剂。调质减量化处理工艺以减量化为主要目的，工艺过程主要是将含油污泥加热至一定温度，在搅拌下加入调质处理药剂并反应一定时间后，进入叠螺机(或离心机)进行固液分离，液体(油水混合物)与含油污泥储存池中的上层液体一并进入油水收集罐;处理后产生的污泥委托其他单位或自行处理处置。 处理工艺涉及的主要构筑物包括：含油污泥贮存池，污泥提升泵，反应罐(池)，加热炉(导热油炉、锅炉等)，加药系统，叠螺机(或离心机)，油水混合物收集罐，油水混合物输送泵，处理后产生的污泥贮存设施。
废水自行处置后回注时，应有废水处理装置，回注水处理流程为：来水→加药混合→絮凝沉降(或气浮)→过滤→清水收集池(罐)→外输回注。废水排入外环境时，在上述处理流程基础上，还应有微生物处理系统。
含油污泥处理装置常采用的方法有下面这些：
一：焚烧法
经过预先脱水浓缩预处理后的含油污泥，送至焚烧炉进行焚烧，温度800～850℃，经30min焚烧即可完毕，焚烧后的灰渣需进一步处理。焚烧处理法优点是污泥经焚烧后，多种有害物几乎全部除去，减少了对环境的危害，废物减容效果好，处理比较安全。
二：生物法
生物反应器是一种将含油污泥稀释于营养介质中使之成为泥浆状的容器。由于生物反应器能人为地控制充氧、温度、营养物质等操作条件，烃类物质的生物降解速度较之其他生物处理过程更快。加入驯化过的高效烃类氧化菌，可加快烃类的生物降解。生物反应器法适用于含油污泥处理，也适用于油污土壤及含油钻屑，含油废弃物经处理后，液体部分可排入处置井(坑、池)或另作他用(如回用)；固体部分可用施用农田，生物反应器法也可用于石油工业废弃物的预处理以减少烃类含量，然后进行其他处理。
三：焦化法
含油污泥处理装置还可采用焦化法来进行处理，含油污泥中含有一定数量的矿物油，其组成主要有烷烃、环烷烃、芳香烃、烯烃、胶质及沥青质等。焦化法处理含油污泥是利用高温条件下烃类的热裂解和热缩合反应产生液相油品、不凝气和焦碳产品。
