本发明公开了一种酚氨废水处理工艺，包括一体化除油单元、平流导排析油单元、静压稳流油水分离单元、絮凝沉淀单元、间歇式旋流离心萃取单元、卧式低温氨吹脱单元、芬顿高级氧化单元、水解酸化单元、AO生物接触氧化单元、MBR膜单元、沉淀单元、污泥处置单元。本发明通过设置除油、间歇式旋流离心萃取、卧式低温氨吹脱、芬顿高级氧化等工艺单元能够有效去除酚氨废水中的煤焦油，使酚类、氨类有价资源得到回收，废水中COD、氨氮浓度得到降低，提高后续单元可生化性，通过设置水解酸化、AO生物接触氧化和MBR膜生化处理，从而使酚氨废水最终得到有效处理，达到回用标准。