本实用新型属于废弃物处理领域，公开了一种生化污泥处理系统，包括依次连接的加热装置、碳化装置、催化氧化装置、除氨装置和回调装置；加热装置，用于将待处理的生化污泥加热至第一预设温度；碳化装置，用于在加温加压的条件下，使加热至第一预设温度的生化污泥分解为上层液和下层泥料；催化氧化装置，设置有催化氧化区，用于使上层液在催化氧化区与空气作用，生成氧化液；除氨装置，用于将降温后的氧化液与除氨药剂作用，生成脱氨尾液；回调装置，用于使脱氨尾液与pH调节剂作用，生成排放液。本实用新型提供的生化污泥处理系统，将生化污泥转变为易生化降解的排放液以及碳化残渣，污泥减量化、无害化处理彻底，综合处理成本较低。