本发明请求保护一种制药工业废水的深度处理方法及其应用，属于废水处理领域。为了克服现有技术中存在的工艺适用广普性低、处理成本高、操作繁琐和污染物处理不彻底等不足，本发明提供一种新型的广普性制药废水深度处理工艺，该工艺中废水依次经过催化还原改性、生物均质改善、催化氧化处理和高效生物降解四个处理单元处理后，COD含量小于50mg/L，能够满足地方废水排放标准，该深度处理方法可以适用于各类制药废水的深度处理，尤其适用于含杂环化合物的制药废水深度处理，其用于各类制药废水处理时具有处理成本低，操作简单，污染物去除率高以及工艺稳定性强等优点，适合在废水处理中广泛使用。