本实用新型提供了一种乙烯脱硫废水的处理系统。该处理系统包括：依次连接的碱洗塔、废水换热器、废水加热器、氧化反应装置，废水换热器上设置有物料进口、物料出口、热源进口以及热源出口，碱洗塔上设置有碱液循环管线；氧化反应装置出来的氧化水从所述热源进口进入废水换热器中，热源出口连接有成品罐，碱液循环管线连接有脱硫废水支管，脱硫废水支管与所述物料进口连接，物料出口连接废水加热器；氧化反应装置内双侧壁对称设置有微界面发生器。本实用新型的处理系统通过布设了微界面发生器后，提高反应相界面的接触，不需要使用催化剂、或者少添加催化剂也能获得良好的废水处理效果，实现了能耗低，节约成本的效果。