本发明公开了一种含H₂S气田天然气净化厂污水处理系统及处理方法，采用“预曝气-气浮-水解酸化-缺氧-好氧-沉淀”生物处理工艺，处理后水质达到国家《污水综合排放标准》第二类污染物最高允许排放浓度的一级标准。本发明的积极效果是：在常规净化厂生化污水处理工艺厌氧-好氧基础上进行创新，增设了通过水解酸化来实现的污水预处理阶段，有效调节水质与水量，大大提高污水的可生化性，为后期污水处理创造有利条件；在后续处理工段，将厌氧-好氧段改进为缺氧-好氧，大大缩短了污水停留时间，处理构筑物容积相应减小，从而节省了工程投资，减少维护管理工作量。