本发明公开了一种焦化废水处理系统及方法，所述方法包括优势菌种制备和将所述优势菌种投放入膜生物反应器中，所述膜生物反应器包括好氧活性污泥池和膜分离池，包括以下步骤：（1）从焦化废水排放口取出好氧活性污泥；（2）将步骤（1）中得到的好氧活性污泥驯化和分离纯化，得到优势菌种；（3）将步骤（2）得到的优势菌种投入好氧污泥池中进行反应；（4）经降解反应后的废水进入膜分离池中进行泥水分离。本发明利用活性优势菌种对焦化废水中特定有机污染物的去除效率，达到简便、高效、快速降解有机污染物的目的，使废水达标排放。