本实用新型涉及一种污水芬顿处理系统，包括依次连接的二沉池、出水池、混凝池、第一沉降装置、芬顿反应池、第二沉降装置和排放水池，第一沉降装置和第二沉降装置均包括若干个相互独立的沉淀池，芬顿反应池包括依次连接的氧化池、pH回调池、脱气池和絮凝池，氧化池内设置有用于添加pH调节剂的第一加药管道和用于添加芬顿试剂的第二加药管道，pH回调池内设置有用于添加NaOH溶液的第三加药管道，脱气池内设置有用于导入空气的第一进气管道，絮凝池内设置有用于添加絮凝剂的第四加药管道。本实用新型具有COD降解效率高，改进污水系统COD适应范围，同时节约化工原料用量，原理简单易懂，维护简单方便。