本发明提供一种工业废水综合处理系统，包括依次连接的前端过滤装置，前端油脂收集器，中央水处理装置，后端COD改善装置，后端净水装置；本发明还提供上述处理系统的工业废水综合处理工艺。本发明能将工业废水中的水提取出来，留下污染物，使处理后的工业废水可达饮用水水质标准，且采用纯物理的分离技术，无任何化学药品的添加，不会造成二次污染，对待处理液成分的敏感性低，无需因为处理液体成分的差异而大幅调整工艺及设备系统。