本专利涉及一种处理重金属废水的褐煤改性方法及系统，该改性方法包括：在第一反应装置中装入褐煤颗粒和重金属废水，搅拌混匀，褐煤颗粒吸附重金属离子，经过第一反应时间后，完成褐煤吸附改性，得到吸附后固相和吸附后废水；将第一反应装置中的吸附后固相以及部分吸附后废水装入第二反应装置中，在密闭条件下加热第二反应时间，得到脱除重金属的水热脱水改性褐煤。本发明利用褐煤的吸附性能对重金属废水进行初步的净化处理，并使用水热提质手段，对吸附重金属的褐煤进行水热处理提质，脱除褐煤中的有害元素的同时提高了固定碳含量以及热值，连续处理的工艺节约了成本，提升了资源利用率。