本发明公开了一种超导电子加速装置、废水处理系统和方法，装置包括机架、设置在机架上的超导腔、屏蔽组件、功率源组件和制冷组件；所述屏蔽组件用于给所述超导腔提供真空环境，所述超导腔设置在屏蔽组件内；所述制冷组件包括伸入屏蔽组件内的一级冷头和二级冷头，所述一级冷头和二级冷头连接，所述超导腔表面设有导冷块，所述二级冷头通过柔性冷链与导冷块连接；所述功率源组件用于向超导腔提供功率，在超导腔内建立射频电磁场，以对超导腔内的电子束进行加速；所述超导腔体连接有与之相通的真空管道，所述真空管道用于将电子束输入所述超导腔，以及将电子束从超导腔输出。本发明装置结构简单，成本较低，方便进行维护，废水处理效果好。