本发明提供一种碎煤加压气化废水回用处理方法和处理系统及应用。所述处理方法依次序包括：（1）将废水进行混凝沉淀，得到混凝沉淀处理后的废水；（2）将上述步骤（1）得到的废水进行化学催化，得到催化氧化处理后的废水；（3）将上述步骤（2）得到的废水进行膜生物反应，得到膜生物反应处理后的废水；（4）将上述步骤（3）得到的废水进行反渗透，得到回用水。