本实用新型涉及一种用于净水厂高藻及有机污染原水的处理系统，以管道依次连接的臭氧接触池、气浮池和炭砂滤池；所述臭氧接触池包括相连通的臭氧投加区和臭氧接触区，所述气浮池包括相连通的溶气接触区和分离区，所述分离区内设置排渣区和清水区；所述炭砂滤池包括依次连通的进水区、过滤区和清水区，所述过滤区从上至下依次为配水槽、滤料层、滤板滤头和配水配气区，所述滤料层的上层为颗粒活性炭层，下层为石英砂层。本实用新型提供的处理系统采用臭氧接触池、气浮池和炭砂滤池结合方式，节约了占地，降低了工程投资，并减少了净水工艺流程中的水头损失，降低了水厂运行能耗，具有水处理流程短，处理效率高，构筑物少，占地面积小等优点。