本发明公开了一种列车卫生间污水的处理装置及方法，特别涉及一种与旅客列车卫生间相匹配的处理方法及装置，可实现随车对卫生间收集的污水进行净化并排放。装置包括壳体，在壳体的顶部设有污水进口，在其内部由上到下依次设有纤维球过滤床、活性炭固定床和好氧生物氧化区，在好氧生物氧化区内通过压缩空气鼓气，在好氧生物氧化区一侧安装有与其连通的紫外线消毒器，紫外线消毒器连接排水口。本方法改变了传统列车卫生间污水的排水模式，较第一代产品和第二代产品更具优势。其既避免了未经处理直排路轨的环境污染，又避免了真空密闭收集中，污物箱容积有限，需配套移动或固定式卸污单元的维护和使用费用高等问题。