一種熱處理廢水中總鐵和總有機碳的處理方法及系統，其特征在于，所述熱處理廢水通過進水泵進入分為機械攪拌區(qū)和斜板沉淀區(qū)的一級斜板沉淀池，在機械攪拌區(qū)熱處理廢水和聚合硫酸鐵充分混合，形成的絮體在斜板沉淀區(qū)沉淀，聚合硫酸鐵的加藥量為600～1900mg/L，熱處理廢水在機械攪拌區(qū)停留2～3min充分混合藥劑，在斜板沉淀區(qū)停留時間為9～17min，一級斜板沉淀池出水通過一級提升泵進入分為機械攪拌區(qū)和斜板沉淀區(qū)的二級斜板沉淀池，除碳藥劑在機械攪拌區(qū)藥劑和熱處理廢水充分混合，復合除碳藥劑的投加量為300～650mg/L，停留時間為3～4min，在斜板沉淀區(qū)停留時間為7～12min。本發(fā)明可降低廢水中總鐵和總有機碳，減少環(huán)境污染。