本发明公开了一种适于有机废水深度处理的多级折流式微电解装置，它包括2～6级水平方向串联的折流式微电解反应器；每级折流式微电解反应器内垂直设置导流板将反应器内部空间分割为下降区和上升区；每级折流式微电解反应器底部设置有污泥沉淀区；各级折流式微电解反应器通过设置在侧壁上端的溢水口两两连通；所述上升区内设有填料床，填料床内填充有微电解电极材料，同时在填料床底部设有支撑体，支撑体上铺设曝气管道；所述污泥沉淀区底部设有泥斗，每级折流式微电解反应器的泥斗底部连通排泥管，且由排泥阀控制排泥。本发明方法还公开了利用上述适于有机废水深度处理的多级折流式微电解装置进行废水处理的方法。