一种基于Fenton污泥回流强化二沉池沉淀的污水处理方法，污水在生物反应池进行生物反应后进入二沉池沉淀，出二沉池的污水进入Fenton反应池进行Fenton反应，将所述二沉池分为互不连通的普通沉淀区和强化沉淀区两个区域，两个区域的污水均送至Fenton反应池进行反应，将Fenton反应后产生的污泥回送至所述强化沉淀区，回送过程中先后加入活化剂和阳离子型聚丙烯酰胺溶液进行活化处理，本发明充分利用Fonton污泥易于沉降的性能，提高了二沉池沉淀效率，减少了二沉池体积，从而节省基建费。本发明能够大幅降低处理费用，适用于造纸、化工、食品等高浓度难处理的工业废水。