本发明公开了一种中性复合床芬顿反应器及其污水处理方法，属于工业污水深度处理领域。它包括反应器，反应器内部从下至上依次为：进水区、固体酸反应区、管式陶瓷膜和产水区；固体酸反应区位于所述的进水区的上方，固体酸反应区的内部中间是由管式陶瓷膜隔成的空腔，所述的固体酸反应区上方为产水区，空腔与产水区联通；所述的固体酸反应区内为碳基材料，固体酸反应区对应的反应器上部侧壁上设置有第一出水口，所述的第一出水口处设置有石英砂滤层，第一出水口依次与回流管、回流泵、回流管流量计连接；回流管出口与所述的反应器底部的进水口连通。本发明可以减少芬顿反应器能耗、节约酸碱药剂需求量，同时提高催化剂使用效率并减少铁泥沉淀。