本实用新型公开了一种水处理系统温度补偿系统，包括原水箱、水处理预处理系统、水处理膜系统，所述原水箱上部的一侧设有原水进水口，所述原水箱内安装有低液位保护控制器、第一温度控制器和原水箱温度补偿加热装置，所述原水箱通过管道与水处理预处理系统连接，所述水处理预处理系统通过管道连接有过流式温度补偿加热装置。本方案通过两段温度补偿系统装置来保证水处理系统设备不因原水温度低而影响产水，同时分两段补偿能更精准的保证膜处理系统对水温的要求，降低了单个温度补偿系统装置总功率，增大了水的流通量，可有效保证了水处理系统设备在低温状态下能持续工作运行。