本发明涉及一种茶叶深加工废水处理的新工艺，属于环保技术领域。该处理工艺包括絮凝预处理、两相厌氧反应器处理、膜集成处理系统处理、污泥处理、浓缩液处理等五个步骤。使用该工艺处理实现了高浓度有机废水的高COD降解，高SS的降低，透过液达到循环使用指标。本发明的优点在于首次采用联合处理工艺处理茶叶深加工废水，废水经过处理后，有机物以及悬浮物去除率高达99%，脱盐率达98%，出水的水质无色澄清无味。该工艺能够高效迅速的处理茶叶深加工过程中产生的废水，实现此类工业废水的循环回用，同时为其它废水处理提供了可行的实验方案。