本发明涉及一种利用反应中程废弃物处理膜滤浓缩液的催化臭氧氧化方法及其系统，包括以下步骤：⑴、水质调节单元，⑵、活性炭吸附单元，用活性炭对滤液中的金属阳离子、重金属离子、金属酸根、杂盐离子和部分有机物质吸附，分离出的废水进一级反应器、吸附饱和后的活性炭作催化剂前驱体；⑶、催化剂制备单元：将吸附饱和的活性炭进行干燥、焙烧得一级催化剂；以一级催化剂前驱体并浸润Co、Cu、Ce后经干燥、焙烧得二级催化剂；⑷、一级催化臭氧氧化单元:对分离出的废水进行催化臭氧氧化反应，⑸、二级催化臭氧氧化单元:将一级催化氧化后的废水进行催化臭氧氧化反应。本发明为后续工程实现膜滤浓缩液全量化、无害化处理提供重要保障。