本发明提供一种富氮污水处理系统及处理方法，富氮污水处理系统包括依次相连的沉砂池、调节池、初沉池、水解酸化池、反应池、二沉池、储水池；反应池内设有分流部件，基于分流部件，反应池内设有若干个交替设置的好氧区和缺氧区，若干个交替设置的好氧区和缺氧区构成循环回流的污水流道，好氧区内培养有亚硝化菌、硝化菌，缺氧区内培养有反硝化菌，亚硝化菌与硝化菌在好氧区将污水中的氨氮转化为硝态氮，缺氧区内投入多元醇碳源，反硝化细菌在缺氧区基于多元醇碳源将硝态氮转化为氮气排出；设置循环回流的好氧区和缺氧区，可以提高细菌的反应效率，加入多元醇碳源，相较于其他类型的碳源参与反硝化反应时速率更快，效率更高。