本实用新型公开了一种污水分离系统，包括沉淀排泥装置和过滤反洗装置；沉淀排泥装置包括进水管(11)、斜管(12)、排泥管(13)和排泥泵(14)，进水管上设有分水口(111)，斜管位于进水管上方并倾斜向下设置，排泥管位于进水管下方，排泥管与排泥泵连通；过滤反洗装置设置于沉淀排泥装置上方，包括滤布盘片(21)和设置于滤布盘片上方的反洗机构(22)，滤布盘片上连通有排水管(211)，反洗机构包括抽吸盘(221)、抽吸轴(222)、减速电机(223)、抽吸盒(224)和抽吸泵。上述的污水分离系统将过滤反洗装置和沉淀排泥装置耦合到一起，省略了放置滤布的池子，特别适合水量较小的污水处理使用，且更节能。