本实用新型公开了一种废水预处理催化还原反应器及废水预处理系统及其工艺，该反应器包括反应器本体、旋切混流曝气器、催化剂框架、卷制的铁铝混合物，反应器本体包括反应区和污泥沉淀区；污泥沉淀区在反应器本体的底部；反应区的下部设有原水进水口，反应区的上部设有出水口，催化剂框架设置在反应区内，卷制的铁铝混合物设置在催化剂框架内，旋切混流曝气器设置在反应区的底部，旋切混流曝气器的进气管穿过催化剂框架连接供气装置；污泥沉淀区的底部设有排泥管。采用本实用新型的还原器，在较高的pH条件下，依然能够达到良好的处理效果，脱色率较铁铜法提高80％以上，同时避免了活性填料的板结，催化剂无法回收的问题。