本发明提供一种应用于高温气冷堆燃料元件核芯制备废水的处理方法。其步骤包括：(1)将废水蒸发去除氨，(2)废水投加絮凝剂，过滤去除固态物质；(3)将滤得固体物质焙烧，得到可回用铀氧化物固体；(4)将过滤后的滤液进行活性炭吸附；(5)铀吸附处理，吸附剂为粒度为100-200目、比表面积为500-600m²/g的硅胶；(6)对步骤(4)和(5)中使用的吸附剂用硝酸溶液淋洗及再生；(7)对步骤(5)除铀后的废水进行反渗透处理，所得减容浓水暂存，淡水则直接排放。本发明实现了高温气冷堆燃料元件核芯制备废水中氨、铀的回收，废水体积可减容至10％以下，铀含量低于0.05ppm。基本不产生二次废水及废物。