一种焦化酚氰废水深度处理的方法是来自生化站生化处理和絮凝沉淀处理后的焦化酚氰废水，进入芬顿试剂氧化器处理降低废水的COD、色度，进入软化澄清池，向废水中投加石灰，去除水中的部分硬度；经过多介质过滤器进行过滤，去除废水中的悬浮物和胶体物质；先经过钠离子交换器之后，再经过氢离子交换器使废水零硬度低于10mg/L；经过加盐酸后进入脱碳器，通过负压操作，使废水中的二氧化碳解析出来；经过加氢氧化钠调节pH值为强碱性，进入高效反渗透膜装置，从高效反渗透膜装置出来的淡水回用于循环水补水，浓水用于备煤喷洒。本发明具有投资省、运行稳定、运行成本低的优点。