本实用新型公开了一种高级氧化污水处理装置，包括总污水进水管道，铁碳微电解反应器、芬顿反应分离器、撬块式加药装置，污水经由总污水进水管道进入铁碳微电解反应器内进行电解反应，而后排送至芬顿反应分离器；本实用新型相对于现有技术而言，通过采用球形填料、增加气水联合反冲洗等措施，解决了铁碳填料钝化板结、污水短流的问题，并大大提升了铁碳微电解处理效率。芬顿反应采用空气进行搅拌，将剩余的Fe²⁺充分反应形成Fe³⁺，并经混凝沉淀有效去除，解决出水“返色”的问题。芬顿反应器的污水分离室结构设计优良，污泥更易排出。可广泛应用于制药、印染、化工、电镀、制浆造纸、制革、农药等各类工业废水的预处理及深度处理回用。