本发明涉及污染土壤处理技术领域，公开了一种有机污染土壤处理系统，包括开挖设备、转运设备、ALLU筛分机和前处理装置，还包括微生物反应器，微生物反应器包括反应器本体和设置于反应器本体内部的至少一部搅拌装置，反应器本体设置在加热套之中，加热套和反应器本体内均设有温度监测装置；微生物反应器的底部还设有用于向反应器本体内导入外部气体的曝气设备；还包括板框压滤机和隔膜泵，隔膜泵将微生物反应器中的处理完成的泥浆状态的土壤泵入板框压滤机进行干燥处理，具备修复效果好和系统复杂度低，稳定可靠和运行成本低廉的优点。