一种用于含有复杂状态浮油的废水处理系统，包括分层罐、絮凝罐和除沫池，分层罐顶部设有废水进管和外加剂进管，外加剂进管穿设在分层罐顶面圆心位置，外加剂进管的下端设有套管，套管延伸至分层罐内底部的位置上，套管在靠近下端的位置上设有水平的外加剂输出管，套管侧壁上还设有第一搅拌叶，分层罐顶部设有第一电机，第一电机的电机轴上设有主动齿轮，套管上设有与主动齿轮啮合的从动齿轮；分层罐的一侧设有负压罐，负压罐还通过第一连接管与分层罐连接；分层罐通过第二连接管与絮凝罐连接，絮凝罐底部设有延伸至除沫池的第三连接管。本新型采用上述结构，能够提高含油污泥无害化处理效率，解决现有技术中处理步骤繁琐的问题。