本发明属于钢铁冶金焦化酚氰废水处理的技术领域，特别是提供了一种高毒性焦化酚氰废水处理回用系统及废水处理回用方法。主要包括预处理、生物脱碳脱氮、高效沉淀、芬顿高级氧化及污泥脱水五个工序，处理焦化酚氰废水和焦炉煤气水封水以及混合煤气水封水，特别是解决了目前焦化酚氰高毒性（含硫在400mg/L左右，总氮700mg/L左右）废水处理回用的问题，不需要投加稀释水运行成本低，节能减排，管理方便，并且处理效果好，去除效果稳定。