本发明公开了一种组合电解反应器及其废水处理方法，属于废水处理技术领域。它包括反应器和反应器底座，反应器内从上至下依次为电源室、多维电极室、铁碳微电解室、布水曝气室和设备室；电源室位于反应器顶盖内，配置有两台电源控制器；多维电极室位于所述的反应器顶盖下方，包含四片电极板，从左到右依次为电极板a、电极板b、电极板d和电极板c，电极板a和电极板d为主阳极，电极板b和电极板c为主阴极，电极板间填充有碳填料；铁碳微电解室位于多维电极室下部，其内填充有铁碳填料；布水曝气室位于铁碳微电解室的下部，分别通过设备室内的布水泵和曝气泵进行布水和曝气。本发明能够有效提高处理效率，减少钝化和板结的发生。