利用U型沟渠处理矿山废水中的COD和重金属的方法及系统，采取迂回设置U型排水沟渠，U型排水沟渠纵向平行排列，横向以U型设置错落为两级以上的多级反应池，利用U型沟渠内部高差变化对废水在不同反应池中进行输送，并在不同反应池中添加化学药剂与待处理废水在U型沟渠中通过连续折返自流进行充分混匀，通过原水给水量控制、原水初级及深度氧化反应、液碱中和与水解反应、絮凝反应、固液分离处理矿山废水中的COD和重金属；处理后的上清水流进入清水池，经检测达标后对外排放。本发明利用U型水渠高差对废水与化学药剂进行充分混匀，无需任何动力，降低了废水处理成本；U型排水沟渠延长了药剂与废水有效作用时间，能降低药剂消耗量。