本实用新型公开了一种新型一体式生物活性炭复合污水处理系统，包括沿水流方向依次连接的吸附厌氧池、循环接触反应池和侧沟式泥水分离器，所述吸附厌氧池上部于污水管连通，底部则与循环接触反应池连通，所述循环接触反应池与侧沟式泥水分离器于底部连通。该系统能够实施传统氧化沟法、常规生物接触氧化法和活性炭吸附法处理污水，充分利用三种工艺的优势，使活性炭在厌氧或好氧状态下，不仅发挥其物理吸附性能吸附污染物，利用其附着生长的厌氧微生物或好氧微生物，对污染物进行生物降解，同时利用充氧曝气，使附着在活性炭表面和塑料球表面的生物膜脱落或生长，实现活性炭的自行再生。