本实用新型提供一种污油泥处理系统，包括洗涤罐和分离箱；洗涤罐的顶部设有进口，底部设有出口，内设有转杆，转杆上安装有螺旋搅拌带；洗涤罐内设有喷管，喷管上设有延伸至洗涤罐外的供水管，喷管上还设有多个喷头；出口处设有延伸至分离箱的污泥管，污泥管上设有第一污泥泵，污泥管上位于第一污泥泵的后方开设有加药口；分离箱的顶部设有刮油机构，分离箱的侧壁设有出油口，分离箱的外部设有油槽，分离箱的底部斜向下倾斜至泥槽，泥槽的底部设有管道，管道上设有第二污泥泵，管道的末端分支出延伸至泥箱的第一支管以及延伸至水箱的第二支管。本实用新型能够快速将污油泥中的泥水油实现分类收集，并且结构设计巧妙，实用性强。