La presente invención se refiere a un sistema para llevar a cabo la reacción de Fenton por efecto foto-electro-químico-catalítico y un método de obtención de radicales libres (°OH) y regeneración de hierro (Fe (II)) soportado, en donde se pretende que el hierro residual cumpla con la norma establecida para la presencia de dicho metal en agua potable; de igual forma el método provee la generación de radicales libre (°OH) indispensables para la degradación de materia orgánica tal como pesticidas, insecticidas colorantes y otros compuestos peligrosos, que se encuentran disueltos en el agua residual, en donde sea mayor la cantidad de radicales libres (°OH) presentes en un mismo volumen de disolución, con lo cual se acelere la velocidad de degradación de la materia orgánica identificado por la velocidad de decoloración y la eliminación de Carbono Orgánico Total; dichos radicales libres (°OH) son generados a partir del peróxido de hidrógeno (H2O2) generado “in situ” en un reactor de Fenton que emplea hierro soportado en resinas de intercambio iónico de bajo nivel de desorción, así como procesos foto asistidos y el uso de un ánodo recubierto con un semiconductor nanocristalino.