本实用新型涉及一种有机废水预处理系统，包括顺序连通的双层封盖预曝气池、沉降池、反应池和沉淀池；所述双层封盖预曝气池包括预曝气池体和预曝气池盖；所述预曝气池盖由内封盖和外封盖围合而成的中空盖体，所述预曝气池盖与预曝气池体固定连接，所述内封盖上开设有至少一个通气孔，用于连通所述中空盖体与所述预曝气池体，所述外封盖上开设有至少一个出气孔，供所述中空盖体的气体通过；所述预曝气池体的池壁上还设有第一曝气装置、第一废水入水管和第一废水出水管，所述第一废水出水管连通所述沉降池。本实用新型可利用现有的预曝气池和好氧池进行改造，消除了废水处理过程产生的恶臭气味，投资省，工艺简单，污泥产生量少、易脱水，效果好。