本发明提供一种高浓度有机废水资源化处理系统，包括厌氧反应器、水封组件以及甲烷处理组件；水封组件包括进气管、水封弯以及水封罐，进气管与厌氧反应器连接，且进气管具有第二排气口以及排污口，水封弯与排污口连接，第二排气口与水封罐连接；所述甲烷处理组件与水封罐的第三排气口连接。本发明中，有机废水通过厌氧甲烷反应产生甲烷，且经过多级分离后将产生的气体进行处理，进而可以获取高纯度的甲烷，有机废水资源化处理效果非常明显。