一种高效芬顿反应装置，包括反应池，反应池上设进水口和出水口，反应池底部设有排污口，反应池上于进水口处设有硫酸进料口和硫酸亚铁进料口，反应池的底部设有第一过流挡板，反应池的顶部设有第二过流挡板，第一过流挡板和第二过流挡板间隔排列将反应池分隔成一弯折反应通道，第二过流挡板中设有曝气管，第二过流挡板底端设有和曝气管连接的曝气盘，反应池顶端于相邻第二过流挡板之间设有双氧水进料口，双氧水进料口外接双氧水进料管，双氧水进料管上设有电磁阀。在反应池中设置第一过流挡板和第二过流挡板，将反应池制成一弯折反应通道，采用推流的反应方式，多次投加并控制投加双氧水的量，避免药剂之间直接反应，提高反应效果，节省运行成本。