一种纳米曝气铁碳微电解净化有机废水的装置，主要由纳米微电解池、好氧生物膜反应器、纳米曝气凝聚-微涡流絮凝装置和三级反冲筛滤装置组成。本发明还公开了利用上述装置进行污水处理的方法。本发明具有适用范围广、反应速率快、工艺流程简单、使用寿命长、投资费用少、操作维护方便、运行成本低、处理效果稳定、出水水质透明度高。