工业废水处理中，化工、制药、印染等行业废水含难降解有机物、毒性物质，可生化性差。芬顿反应器利用羟基自由基破坏分子结构，分解发色基团，既能预处理提升可生化性，又能深度处理确保污染物达标，某农药厂和印染厂处理后 COD 与色度显著降低。

市政污水处理方面，芬顿反应器用于污水处理厂提标改造，去除残留污染物，满足新排放标准；在黑臭水体修复中，快速氧化有机质消除黑臭，配合其他工艺构建长效生态体系。

垃圾渗滤液处理时，针对填埋场和焚烧厂高浓度 COD、氨氮、重金属的渗滤液，芬顿反应器可直接降解难腐殖质，与生化工艺联用实现污染物高效去除，同时需控制铁泥产生量。

饮用水源微污染处理中，无论是受石油、农药污染的地下水，还是含藻类毒素、农药残留的地表水，芬顿反应器都能通过原位或异位处理，保障饮用水安全，降低后续工艺药剂消耗。

此外，芬顿反应器还用于高浓度有机废液预处理，使其达到可生化标准，应对突发污染事故；同时通过氧化和吸附，去除电镀、矿山废水中的重金属离子，助力工业废水达标排放。