本发明公开了一种餐厨废弃物厌氧发酵沼液的处理系统及方法，系统包括：过滤调节处理单元、混凝沉淀处理单元、厌氧处理单元、一级硝化反硝化处理单元、二次沉淀池、芬顿氧化处理单元、二级硝化反硝化处理单元、膜生物反应器过滤处理单元、膜过滤处理单元和污泥处理单元。该方法包括如下主要步骤：(1)水力筛筛滤及水质水量调节；(2)混凝沉淀处理；(3)厌氧处理；(4)一级硝化反硝化处理；(5)芬顿氧化处理；(6)二级硝化反硝化处理；(7)膜生物反应器过滤处理；(8)膜过滤处理。本发明方法耐冲击负荷，系统运行稳定，且处理效果好，大大减少了污染物的排放，是一种具有应用前景的处理方法。