本发明涉及一种高浓度难降解有机污水的处理工艺，待处理污水依次经过第一级炭吸附处理区、前臭氧催化氧化、MBBR生化处理、第二级炭吸附处理区、后臭氧催化氧化、第三级炭吸附处理区；第一级炭吸附处理区、第二级炭吸附处理区和第三级炭吸附处理区均包括活性炭吸附区，第三级炭吸附处理区排出的活性炭回流至第一级炭吸附处理区和/或第二级炭吸附处理区中的活性炭吸附区，前臭氧催化氧化和后臭氧催化氧化中的余臭氧用于第一级炭吸附处理区中的活性炭吸附区。采用以上工艺处理污水，可大幅提高污水处理效率、降低成本、工艺稳定。