本发明涉及一种新型高效水处理系统，由纤维束过滤器、臭氧反应箱及后处理箱三部分构成，在臭氧反应箱的进水口通过前导管连接纤维束过滤器，在臭氧反应箱的出水口通过后导管连接后处理箱。纤维束过滤器用于去除水中的悬浮物及降低COD含量；臭氧反应箱用于去除水中的有机物，降低水中BOD、COD含量，臭氧对细菌、病毒、芽胞、软体微生物等有极强的杀灭作用；后处理箱用于去除水中溶解的CO2。经过本系统处理的水杂志含量低、品质高，应用范围广。