本发明属于环保水资源利用技术领域，具体涉及一种列车粪污高浓度废水的处理工艺装置及方法，该装置包括按照废水上游到下游依次连接的潜水泵、进水管和初沉池，还包括按照废水上游到下游依次连接的连接管一、一级垂直流迷宫区组合池、副管件以及二级垂直流迷宫区组合池，连接管一与初沉池连通；一级垂直流迷宫区组合池包括按照废水上游到下游依次连接的一级垂直流迷宫区、一级好氧曝气区和一级泥水分离区；本发明通过硝化液回流使氨与亚硝酸根离子在缺氧环境中直接反应生成氮气，充分利用水解氨化反应和短程硝化反硝化反应，同步实现脱氨、脱氮和降碳三种净化效果。