本发明提供了一种农村地区污水深度处理系统，包括格栅设备、缓冲调节池、沉淀池、曝气池、湿地池塘、膜生物反应池、砂滤池、高级氧化池、蓄水池、事故池、观测井、设备间等。本处理系统与现有技术相比污染物去除能力显著提高，COD去除率达到97%以上，SS去除率达到99%以上，石油类和动植物油的去除率达到99%以上。膜生物反应器池选用PVDF帘式中空纤维滤膜。湿地池塘选择由沙土、秸秆、膨润土、铁屑混合而成的混合土壤。整个系统采用可编程逻辑控制器进行操作，实现水泵开关的自动控制。处理后的生活污水可作为中水供景观用水及马桶冲水等使用。