本发明公开了一种异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统，包括依次连接的异相催化Fenton试剂氧化流化床、调节床和厌氧生物流化床；氧化流化床的底部为进水区、内部填充焦粉载铁催化剂、顶部设有固液分离器；调节床连接有营养物质加药装置，调节床内部设有加热套管；厌氧生物流化床内填充有焦粉生物填料、顶部设有三相分离器，三相分离器的气体收集口连接有尾气收集装置。采用异相催化Fenton试剂氧化流化床与厌氧生物流化床联用深度处理焦化废水，能够实现焦化废水经济高效处理，处理后出水可达到回用水标准。