本实用新型公开了一种兰炭废水的深度物化预处理系统，属于废水处理领域。该系统包括废水原水储罐、调酸加药池、高效隔油池、电芬顿反应器和中和沉淀池；所述的废水原水储罐依次通过调酸加药池、高效隔油池、电芬顿反应器和中和沉淀池相连，所述的沉淀池的出口与出水池相连。本实用新型技术方案中的部分反应器单元为密封单元，可有效减小处理工艺对周边环境的影响；通过调节废水pH及投加破乳剂、机械除油和重力除油结合，高效去除废水中油类物质，通过电芬顿反应与中和沉淀反应，去除废水中的部分有机物，同时可以使长链复杂有机物断裂成短链简单有机物，降低废水毒性，提高兰炭废水的可生化性和稳定性。