本实用新型公开了一种基于电厂循环水高浓缩倍率运行的循环水补水处理系统，包括混凝沉淀过滤部分和结晶软化系统；所述混凝沉淀过滤部分包括原水池、澄清池以及变孔隙滤池；原水池的进料端接入循环水补水，原水池的出料端连接澄清池的进料端，澄清池的出料端连接变孔隙滤池的进料端，变孔隙滤池的出料端连接结晶软化系统的进料端；所述结晶软化系统内加入有氢氧化钠和碳酸钠溶液；结晶软化系统的出水口连接在循环水系统的入口端，结晶软化系统的晶体出料端连接在脱硫系统的进料端。本实用新型中循环水补水经杀菌、混凝、沉淀、过滤处理后，能够有效地降低循环水补水中的浊度、悬浮物、胶体、有机物及大部分钙离子，提高了循环水的浓缩倍率。