本发明公开了一种氧化脱氢制丁二烯装置的废水利用方法。包括：水冷塔和洗醛塔塔釜产生的含酸、酮和醛废水送入废水处理单元进行汽提脱除废水中的醛、酮以及大部分烃类物质后得到的再生水；再生水除去送往污水处理场外，一部分作为洗醛塔的洗涤水；一部分送至反应单元中的蒸汽生成器，代替界区来的脱盐水或者装置内的蒸汽凝液作为产生蒸汽的补充水；一部分送至反应器代替蒸汽凝液或者脱盐水作为控制反应器进出口温度的注入水；一部分送入生成气压缩机代替注入的蒸汽凝液或者脱盐水以控制压缩机出口温度。碱液注入到水冷塔塔釜管线或者中部洗涤水进料管线。本发明节省了装置的蒸汽使用量，从而降低了装置的操作成本。