本发明涉及聚羟基脂肪酸酯的制备领域,具体涉及利用氧化法对聚羟基脂肪酸酯发酵液进行处理的方法和系统以及所得发酵废液的应用。该方法包括:将聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行第一固液分离,得到发酵清液;然后向所述发酵清液中加入氧化剂,以对所述发酵清液进行氧化处理,得到处理后的发酵清液。该系统包括:第一固液分离单元,用于对聚羟基脂肪酸酯的发酵液进行固液分离,得到发酵清液;氧化单元,用于接收所述发酵清液,并与氧化剂混合,以对所述发酵清液中的有机杂质进行氧化处理,得到处理后的发酵液。该方法能够有效地降低PHA的生产成本,减少三废排放,且能够有效保障PHA发酵菌种的发酵效率和PHA得率。