本申请公开了一种处理高浓度难降解废水的系统及工艺，属于化工废水处理技术领域。该系统是在好氧池后增加沉淀池、膜生物反应器池(MBR池)及臭氧氧化池，沉淀池及膜生物反应器池连接污泥浓缩池，通过膜生物反应器池将生化性较差的一些酚类、烷烃、碳长链等有机分子截留在MBR池，减少了臭氧氧化池中生化性较差的一些酚类、烷烃、碳长链有机物含量，再利用臭氧氧化工艺进一步氧化降解MBR膜池中上清液，进一步提高了高浓度难降解废水中有机物的去除率，使得排水满足排放标准。