一种同步去除有机物、硫酸根、重金属和总氮的废水处理方法。该方法为：生产废水进入厌氧池，利用有机物作为电子供体，硫酸盐还原菌对生产废水中的SO42?进行还原。废水再流入反应池中，S2?与废水中的重金属离子反应生成难溶的金属硫化物，进行混凝反应。废水再流入沉淀池中，进行固液分离，沉淀去除其中的金属硫化物。废水再流入缺氧池中，其中的脱氮硫杆菌利用残留的S2?、S和SO32?进行自养反硝化脱氮。废水再流入好氧池中，其中的好氧反硝化菌利用废水中残留的有机物进行好氧反硝化进一步脱氮。本发明方法可以将能耗降低30％～50％，减少污泥产生量30％～40％和减少人工操作量，符合未来污水处理以废治废的发展趋势。