本发明提供了一种C4深加工过程废弃物综合处理系统，属于石油化工技术领域。包括废弃物焚烧炉、烷基化废酸处理装置、干气处理装置及废水处理装置。所述烷基化废酸处理装置将废酸中的废油分离，所述干气处理装置收集全厂区的干气，并集中处理；所述废水处理装置收集全厂区的废水，并集中处理。通过所述废弃物焚烧炉，将含油废水中的易挥发组分、浓水、尾气中的不凝气以及废酸中的废油一并送入至所述废弃物焚烧炉中进行焚烧，有效的回收利用C4深加工过程产生的废弃物中的各类资源，设备流程简单，基建投资小，有利于降低小型的C4深加工企业的生产成本，提高废弃物的处置效率，缓解环保压力。