本发明公开了一种低浓度有机废水处理系统，包括依次连通的缺氧池、好氧池、填料分离池、砂滤池和设备间，所述缺氧池的下部开有供水口，供水口与供水进水管道连通；所述缺氧池通过溢流口A与好氧池连通；所述好氧池内设有曝气区，所述好氧池布满多孔的生物填料，生物填料附着有微生物；所述填料分离池位于好氧池的出水外侧，且与好氧池两者之间通过浮渣挡板隔开，浮渣挡板与填料分离池的底部留有间隙。本发明的有益效果为：将缺氧池、好氧池、填料分离池和砂滤池集成于一体，生物膜技术和动态砂滤技术相结合，并利用PLC控制系统对整个污水处理过程进行操控，这种污水处理配置抗冲击能力强，保证出水水质，降低运行成本，可处理各种低浓度有机废水。