本实用新型公开了一种改性碳纤维填料污水处理单元，涉及污水处理领域，包括进水池和碳纤维填料池，进水池设置于碳纤维填料池左上方，进水池和碳纤维填料池之间通过进水口连通，进水口开设于碳纤维填料池左侧壁上方，碳纤维填料池右侧壁上方开设有出水口，碳纤维填料池内部均匀的设置有若干个改性碳纤维填。本实用新型的优点在于：采用分体式的改性碳纤维填料设计，便于对碳纤维填料池进行定期维护，保障其污水处理能力，同时采用分层式的结构的填料板，设置的过滤板结构，可有效的过滤污水中的固体杂质，同时减低水流经过填料板的流速，降低水流对附着的微生物的冲击，提高填料的净水能力。