本实用新型涉及一种污染物高效去除的污水处理装置，属于污水处理设备技术领域。所述装置包括曝气池、沉淀池和硫铁自养反硝化滤池；所述硫铁自养反硝化滤池设置填料层，填料层自下向上包括石粒、硫铁填料层；所述硫铁填料层中包括硫粒、铁填料层，所述铁填料层上下设有承托层，所述承托层中设有布水孔；所述铁填料层中是将铁屑放置于筛网中，所述铁填料层还设有铁填料置换开口。本实用新型充分发挥铁化学除磷的效果，且当铁屑有所消耗不能满足除磷要求时，可通过置换开口进行铁填料的更换，方便快捷，有效避免了填料的板结和更换问题；且在减少整套组合装置水力停留时间的同时，无需投加碳源和除磷药剂，降低了运行成本。