本发明涉及一种医药化工废水处理装置及其处理方法。该处理装置是由依次连接的竖流式混凝沉淀池、催化零价双金属填料塔、类芬顿反应器、厌氧MBBR池、好氧MBBR池、固液分离系统组成。该处理方法是催化零价双金属-类芬顿-MBBR法耦合处理的方法。本发明能同时处理多种有机污染物，占地面积小，构造简单，易于定型化及工业化。采用催化零价双金属填料塔使还原处理难降解机物性能更强，长期运行不会板结，适用的pH值范围广，金属铁消耗量较少，运行费用较低。类芬顿反应器氧化反应速率更快，反应适宜pH值范围广。医药化工废水经过本发明的废水处理方法处理，能稳定达到新的医药化工行业废水排放标准。