一種多維多相Fenton污水處理系統(tǒng)，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)包括Fenton反應(yīng)單元和絮凝/斜板沉降單元組成；所述的Fenton反應(yīng)單元包括Fenton反應(yīng)器、藥劑加入組件、進水組件組成，通過出水管路與所述絮凝/斜板沉降單元連接；所述的絮凝/斜板沉降單元包括絮凝/斜板沉降裝置、藥劑加入組件、曝氣組件；所述的多維多相Fenton污水處理系統(tǒng)可以用于工業(yè)廢水的預(yù)處理來降低COD和提高可生化性，也可以用于工業(yè)廢水的深度處理實現(xiàn)達標(biāo)排放，也可以單獨處理工業(yè)廢水實現(xiàn)達標(biāo)排放。