本发明公开了一种基于纳米纤维网膜的即时油水分离装置，包括分离装置的本体，所述本体的内部为腔体，所述本体的一侧设置入口，另一侧设置出口，所述入口一侧的本体内部设置有过滤网，所述出口一侧的本体内部设置有纳米纤维油水分离组件，在所述出口一侧的本体外部设置有储液仓，所述储液仓内部与本体内部连通。该装置是以具有高油水选择润湿性的纳米纤维网膜作为核心油水分离材料，整个分离装置具有易于制备、成本低、使用方法简便灵活、分离效率高的优点，在应急油水分离领域具有良好的应用前景。