本发明公开了一种印染废水深度处理的方法，包括如下步骤：废水在装有Fe₃O₄/Fe₂O₃固态非均相催化剂床层的多相催化氧化流化床反应器中反应，在反应中投入H₂O₂和FeSO₄，并进行光照和曝气，在反应器中综合场条件下完成常温常压下调动羟基自由基·OH，在氧化电位高达2.80V的羟基自由基·OH的强氧化作用及随之产生的各种活性自由基的链式反应中，使废水中的有机物得以氧化；废水经反应后进入后反应池继续进行反应，在后反应池的后端加入聚丙烯酰胺助凝剂，助凝后的废水进入沉淀池进行泥水分离。本发明针对印染废水中难生物降解废水的水质特点所开发，能有效实现有机物（COD_Cr）和色度的高效去除。