本实用新型提供了一种紫外线污水处理系统，属于污水处理领域，包括紫外灯、内层透紫外玻璃管、外箱、清理刷和两个端盖；紫外灯置于内层透紫外玻璃管内，内层透紫外玻璃管位于外箱内；外箱的内层为透紫外玻璃管，外层为对紫外光漫反射且反射率不低于80%的陶瓷管；清理刷由大环刷、小环刷、支撑架和连接支撑架的伸缩杆构成；内层透紫外玻璃管和外箱的两端均通过端盖固定，两个端盖分别设有进水口和出水口。本实用新型提出的外箱结构可减少其对紫外光的吸收，提高污水处理效率，且漫反射后的紫外光沿各方向入射至外箱内，避免前序工艺未过滤完全的杂质对灭菌效果的影响，外箱内层的透紫外玻璃管易清理，避免污水接触陶瓷。