本实用新型公开了一种热处理水池冷却系统，包括放置板，放置板的顶部固定连接有水池本体，水池本体的内部固定连接有过滤板，水池本体的外表面固定连通有第一连接管，第一连接管的另一端固定连通有除臭箱，除臭箱的内壁开设有两个相对称的滑槽，两个滑槽相互靠近的一侧面滑动连接有活性炭板，除臭箱的外表面固定连通有第二连接管，第二连接管的另一端固定连通有沉淀箱，沉淀箱的内部固定连接有超滤膜。该热处理水池冷却系统，通过对废水先通过过滤板过滤再通过臭氧除臭，活性炭除味和沉淀过滤的方式，解决了热处理时冷却时会产生大量的废屑和杂质以及有毒成分，如果不经过处理，极易对工件造成损坏的问题。