本实用新型公开了一种强化上流式多相废水氧化处理系统，该处理系统包括依次相接的上流式多相废水氧化系统、固液分离系统、中和脱气系统和絮凝沉淀系统。处理时，废水首先进入上流式多相废水氧化系统进行氧化处理，然后将废水送入固液分离系统中进行固液分离，将分离出的异相催化载体送回至上流式多相废水氧化系统，再将废水送入中和脱气系统，调节废水pH至5.5～7.5，并进行搅拌脱气，最后将废水送入絮凝沉淀系统进行泥水分离，将上清液外排，将沉淀铁泥压滤后外运无害化处理。采用本实用新型处理系统，能提高多相废水氧化处理系统的处理效果，降低芬顿试剂用量，有效减少化学污泥的产生。