本申请涉及一种污水处理系统。该污水处理系统包括经管道连接的前处理装置和催化电解装置，前处理装置选自过滤装置、混凝沉淀池、调节池、酸碱中和池、蒸发池、水解酸化池、物化前处理装置和生物前处理装置中的一种或多种，催化电解装置设置有供电单元、控制单元和电极组件，电极组件与供电单元、控制单元相连，电极组件包括电极板和连接件，电极板包括阴极板和带有催化剂膜层的阳极板，连接件用于连接阴极板和带有催化剂膜层的阳极板，电极组件用于将污水进行催化电解以生成氧化性物质。本申请的处理系统处理污水时，采用催化电解生成的氧化性物质降解水中的污染物质、藻类、病毒、细菌以及微生物。