本发明提供一种铁碳复合载体及其应用。所述铁碳复合载体是将石墨毡在有机铁溶液中浸渍，取出晾干后在氦气气氛下700℃煅烧2h，所得样品用水洗净而成。通过煅烧法合成具有导电性、稳定性及生物亲和性的铁碳复合载体材料并将其投加到厌氧生物处理系统中，铁碳复合载体强化了选择性富集微生物直接种间电子传递(DIET)功能菌，有利于DIET过程，具有较好的有机物降解效果，提高了甲烷产量；同时铁碳复合载体对微生物的富集作用，降低混合液的污泥和有机物浓度，具有减轻膜污染的潜势。本发明具有成本低廉、易于制备、稳定性高的优点，解决了厌氧膜生物反应器在运行中存在膜污染和产甲烷不稳定的问题，在污水处理领域具有巨大的应用价值。