本发明公开了Fenton催化氧化法处理制浆废水的装置及方法。该装置包括集水池、催化氧化塔、中和池、混凝沉淀塔、清水池和药剂制备系统；催化氧化塔顶部的均衡调节槽通过管道与集水池连接；均衡调节槽通过管道与催化氧化塔的流态化催化反应柱底部的布水管连接；循环出水槽通过管道与布水管连接；中和池通过管道与混凝沉淀塔的布水管连接；混凝沉淀塔上部外壁上设置有出水槽，混凝沉淀塔顶部通过溢流口与出水槽连接。该方法包括均衡调节处理、流态化催化氧化处理和混凝沉淀和净化；本发明利用流态化条件下高效的传质效率，实现了较低的过氧化氢和亚铁离子投加量条件下废水的较高处理效果，提高了废水处理的效率，同时减少了污泥的生成量。