本发明公开了一种用于多级驯化酵母菌去除废水COD的处理系统及工艺，在系统启动阶段，根据各级生物池中废水COD的情况在相应菌种室中以不同COD的废水驯化酵母菌，获得耐受不同COD的酵母菌。该工艺流程为：原水进入调节池进行水质调节，然后依次排入投加了相应酵母菌的各级生物池，达到处理要求后将90%的废水排到下一级生物池，并从上一池中补充90%的废水，最后废水到达监护池经过滤后实现菌水分离，将菌泥回收，所得的水可回流至调节池对原水调节，剩余的水接管外排。该工艺设计合理、简便、较低成本，每16？h排出一个单位的废水，经本工艺处理的废水COD仅通过生物法，即可达到GB18918-2002中COD排放标准。