本发明公开了一种处理柠檬酸生产废液的组合物及其制备方法和应用，该组合物按质量百分比表示：包括5～20%的天然沸石、5～20%的热改性沸石、5～20%的凹凸棒石黏土和50%～75%的热改性凹凸棒石黏土；按比例称取上述组份混合均匀后即得到组合物的成品。该组合物使用时，按照30g/L～100g/L的比例添加该组合物到柠檬酸生产废液处理装置中，在20℃～40℃条件下恒温搅拌60～80分钟，使得组合物和柠檬酸生产废液充分混合、吸附，然后分离上清液和沉淀即完成柠檬酸生产废液的处理。本发明的组合物可有效去除柠檬酸生产废液中的总酸、总氮及总糖，提高废液的pH值，降低废液中有机物含量，降低成本并提高效益。