本发明涉及一种污水深度处理系统，包括：由预处理设备、活性焦吸附设施和投焦设备，预处理设备包括超磁化水器，待处理污水通过管道进入超磁化水器进行预处理后输送至蓄水池；吸附设施，包括吸附池，蓄水池内待处理污水输送至吸附池中，吸附池内部通过投放活性焦过污水进行过滤和吸附；吸附池内部设有吸附过滤器，用于对吸附池内的活性焦进行反冲洗，以及将吸附池内的饱和活性焦提取出来通过饱和焦输送管输出；投焦设备，用于将活性焦投放入吸附池中。本发明通过活性焦吸附并现场再生工艺实现了大规模污水深度处理全自动连续运行的问题；通过对活性焦进行在线反冲洗，运行方便、能耗较低，反洗效果极佳，降低了水中SS对活性焦吸附效果的影响。