本发明涉及一种煤化工废水处理工艺，包括如下步骤：(1)将调节池中的煤化工废水加入絮凝剂，经絮凝沉降，制得混凝沉淀废水和沉淀污泥；(2)将混凝沉淀废水通入气浮机中，制得气浮废水和气浮污泥；(3)将气浮废水分别通入低氧曝气活性污泥池和高氧曝气活性污泥池进行处理，制得低氧曝气废水和高氧曝气废水；(4)将低氧曝气废水通入二沉池(I)，经泥水分离，制得好氧生化出水(I)和好氧沉淀污泥(I)，好氧沉淀污泥(I)回流至低氧曝气活性污泥池；(5)将好氧生化出水(I)和好氧生化出水(II)混合后，经厌氧反应池处理后，制得处理后废水。本发明可以实现废水中总氮的高效去除，达到节能和高效处理的目的。