本发明涉及一种甲基多巴废水的处理设备及其处理方法，其包括调节池、Fenton氧化反应池、初沉池、水解酸化池、缺氧池、好氧池以及二沉池；其中，所述调节池、Fenton氧化反应池、初沉池、水解酸化池、缺氧池、好氧池和二沉池依次连接并形成一集成式处理设备。本发明的甲基多巴废水的处理设备及其处理方法结合了高级氧化和生物处理的优势，经过该设备处理的甲基多巴废水，可以有效降解氨氮，色度以及COD，处理可以达到排入管网的要求，具有处理成本低、操作简单易于控制等优点。