本发明公开了一种紫外催化氧化废水处理系统及方法，所述系统包括：第一沉淀池；膜液萃取池，过滤第一沉淀池的第一沉淀物，并将第一次过滤后的第一废水进行液膜萃取；紫外催化氧化池，对液膜萃取后的第一废水排放至紫外催化氧化反应器中进行紫外催化氧化反应；第二沉淀池；析出池，将过滤后紫外催化氧化反应的第二沉淀物进行晶体析出；光谱检验，当析出池内湿度小于65%时，对析出池内的第二沉淀物进行红外光谱检测，根据获取的光谱图确定析出池内的第二沉淀物的成分类型；分类模块，将析出池内析出的沉淀产物根据第二沉淀物的成分类型进行分类。实现了对分类后的沉淀产物进行二次利用，废水实现再利用，节约资源，降低环境污染。