一种污水处理系统，包括生物反应区和沉淀分离区，在生物反应区上方设有跌水驱动生物膜处理装置，所述的跌水驱动生物膜处理装置中，转轴上设有多个浆板，浆板位于污水来管的下方，在转轴上还设有多个生物膜承载盘片，生物膜承载盘片的一部分浸没在液面以下。本发明提供的一种污水处理系统，利用污水进入池中的能量，以跌水的方式驱动水车式的浆板，带动转轴旋转，从而使生物膜承载盘片运转，同时使污水进行一次曝气。污水从浆板上溢出时，也进一步增加与空气的接触面，从而进一步曝气。通过自动控制污水的进水时间，使生物反应池在不同时段进行厌氧、缺氧、好氧等过程的循环处理，从而达到良好的污水处理效果。