本实用新型提供了一种恶臭有机废气处理系统，包括气液分离装置和吸附装置，气液分离装置包括分离罐和多条由上至下贯穿分离罐的冷冻水管，分离罐的底部或侧壁下部设有进气口，分离罐的顶部或侧壁上部设有出气口，分离罐的底部设有废液回收阀门；吸附装置的一端设有进气口，吸附装置的另一端设有出气口，吸附装置内充填有球状、棒状或不规则状的吸附材料颗粒；分离罐的出气口与吸附装置的进气口连通。本实用新型利用挥发性恶臭有机化合物熔点低的物理性质，在分离罐中将其转化为液态并回收，然后通过吸附装置，必要时进一步通过紫外光催化装置或/和生物处理池处理残留的有害成分，从而彻底消除恶臭有机废气对环境的危害。