本申请涉及饮用水原水预处理领域，具体涉及一种饮用水原水预高级氧化处理系统，包括第一管道混合器、第二管道混合器以及中和设备，饮用水原水经过预高级氧化处理，去除难降解有机污染物后送至后续处理单元。系统中的第一管道混合器配有酸化剂输送设备、亚铁盐输送设备以及连接管路，为芬顿反应创造了酸性条件；第二管道混合器配有过氧化氢输送设备以及连接管路，用于发生芬顿反应；中和设备配有中和剂输送设备以及连接管路，将发生芬顿反应后的原水pH调节至规定标准内。本申请所采用的第一管道混合器和第二管道混合器，将芬顿氧化反应过程设置于管道输送过程中，减少了塔设备和反应池的使用，有效降低了设备及用地成本。