本发明涉及水处理检测设备技术领域，具体涉及一种污染在线分析检测系统及其去污方法。本发明提供了一种污染在线分析检测系统，包括：工作台、顶升气缸、夹取气缸、过滤器和夹紧部；过滤器内设置有固液分离器、气液分离器、集气排放装置和颗粒收集装置；气液分离器设置在过滤器内部上部，气液分离器适于将液体内的气泡与液体分离；集气排放装置设置在气液分离器上方，集气排放装置适于收集气液分离器分离出的气体；其中过滤器放置在夹紧部内并被夹紧部夹紧固定后，液体经进水管进入固液分离器内以分离液体中的颗粒物；液体经固液分离后向上流动至气液分离器，液体中的气泡被气液分离器分离后经出水管流向分析检测仪。