本发明公开了一种用于泥水分离的污水土地生物沉淀过滤系统，包括一在地面下挖掘而成的槽体，四周和底部铺有防渗膜或其它止水材料，自下而上依次为：砂层、污泥层、泥水分离层、集气层和土壤层；所述污泥层和泥水分离层之间、泥水分离层和集气层之间分别有一层过渡层；集气层和土壤层之间用网布状材料分隔；泥水分离层中上部或集气层中分布有集水管，并最终与排水管相连；集气层中分布有多个出气管，所述出气管穿过土壤层与大气相通并伸出地面以上。本发明将过滤与沉淀分离技术相结合，沉淀分离和固体悬浮物去除效果良好，出水标准提高。同时，将泥水分离层和污泥层建在土地下，减少了土地占用量。