本发明公布了一种污水分离处理系统，包括人工格栅槽，人工格栅槽的后端通过管道连接调节池，调节池的下游端通过管道连接厌氧池，厌氧池的下游端通过管道连接开孔型泡沫陶瓷过滤池，开孔型泡沫陶瓷过滤池的下游端通过管道连接好氧池，好氧池的下游端通过管道连接化学反应池。本实用新型通过在厌氧池的下游端通过管道连接开孔型泡沫陶瓷过滤池，能够去除大量的细小污泥杂质，而且将好氧池的下游端通过管道连接化学反应池，通过添加相适应的反应剂，可以去除污泥中的有害成分，从而达到污水分离的作用，解决了现有技术的污水分离处理系统通过厌氧反应后在好氧池进行过滤，容易将污泥混入下游反应区，导致污水分离不彻底的技术问题。