本实用新型公开了一种惰性气体保护纳米零价铁反应装置，包括纳米零价铁反应器、惰性气体充气模块、反应搅拌模块。纳米零价铁反应器呈柱状，上端开口，反应器上盖中心开孔，孔径大于搅拌轴直径，使搅拌轴伸入反应器内部，伸入反应器内部的搅拌轴连接有搅拌桨叶，充气头位于反应器内部，且位于液面到上盖之间，充气头上面无出气口，下面出气口弧状分布。该惰性气体保护纳米零价铁反应装置采用弹性密封、充入惰性气体的方式，排出液面上部含氧空气，杜绝空气中氧扩散至纳米零价铁混合液中，避免纳米零价铁被溶解氧无效氧化，节省纳米零价铁用量，减少运行费用，提高废水处理效果，通过搅拌增加纳米零价铁和废水的快速混合，充分消除废水中污染物。