本发明涉及一种污水处理复合催化剂、其制备方法及一种使用该催化剂处理污水的工艺。本发明的复合催化剂由以下成分制成:20-80重量份的钒钛磁铁矿,20-80重量份的凹凸棒土,5-10重量份的膨润土,1-5重量份的生石灰。该催化剂具有高吸附性、高光催化活性、高磁性和高效的氧化催化活性,并且成本低、易于分离、可再生。本发明的污水处理工艺如下:污水首先进入沉积池除去泥砂,然后进入复合净化池经光照射、加热氧化进行复合净化,再进入磁分离装置中实现催化剂和清水的分离,清水进入清水收集池进行酸碱调节、检测达标后排放使用,将催化剂进行清洗、再活化后可反复使用,洗涤催化剂所得的残余浆液可用于生产富含氮、磷、硫的复合肥。