本发明涉及一种Fenton反应系统及利用Fenton反应系统处理废水中有机污染物的方法。该Fenton反应系统包括，经管路顺序连通的射流器、盘管、反应罐；所述射流器接纳经管路泵入的废水与Fenton试剂后流入所述盘管进行混合反应，再进入由针阀调控压力的反应罐内进行Fenton反应。该处理废水中有机污染物的方法包括：⑴调节废水的pH值，然后泵入管道内，在射流器中分别与Fenton试剂的氧化剂和催化剂溶液混合后，流入螺旋盘管进行混合反应；⑵进入由针阀调控压力的反应罐内进行Fenton反应。⑶反应罐出水用碱液调节pH值、沉淀，污泥排入污泥车间处理，上清液排入生化池。