本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种大型污水处理消毒灭菌系统，包括主体，主体内部设置有分离室，分离室内壁底部连接有第一电机，第一电机一端设置有分离筒，分离筒顶部连接有转轴，转轴内部连接有进水管，分离室内壁一侧连接有第一输水管，分离室底部设置有杀菌室，杀菌室内壁一侧连接有第二电机，第二电机一端连接有转杆，本实用新型中，通过设置第一电机、转轴和分离筒，使得该分离结构简单，而且可以充分的将污水中的固体进行分离出来，通过设置安装槽、第一柜门和第二柜门，使得可以打开柜门将其内部的过滤板和分离筒取出，直接进行清洗，加快了该污水处理系统的清洗速率。