二级生化污水臭氧催化氧化处理系统，主要包括一级臭氧催化氧化池，二级臭氧催化氧化池，臭氧发生器，其特征在于，二级生化出水经阀与一级臭氧催化氧化池侧上部相连，臭氧发生器臭氧经出口阀ⅲ、一级臭氧催化氧化池臭氧入口阀ⅰ，与一级臭氧催化氧化池底部相连，一级臭氧催化氧化池侧下部经出水阀ⅱ与回流泵相连，回流泵出口与一级臭氧催化氧化池侧上部入口相连;一级臭氧催化氧化池底部与二级臭氧催化氧化池相连，二级臭氧催化氧化池设有总出水口，一、二级臭氧催化氧化池顶部尾气与与处理单元相连，处理单元与大气相连。
具有如下实质性特点和积极效果：
技术方案设计科学合理，一级臭氧催化氧化池出水采用泵回流，使出水含有较高的残留臭氧进一步利用，提高了一级臭氧催化氧化池的效率。二级臭氧催化氧化池不通入臭氧，只利用一级臭氧催化氧化池出水中含有的残余臭氧，经过二级臭氧催化氧化池中催化剂床层进一步反应，臭氧得到进一步利用，可以降低尾气的臭氧含量，减少出水中污染物和臭氧含量。提高了臭氧催化氧化效果，降低成本。处理效率高，在相同臭氧投加量的条件下，降低出水cod，降低臭氧单耗，cod去除率提高了20%(臭氧消耗降低20%)。工艺简单、占地小、操作管理简便，节省投资。回流比50%~200%，回流比小电耗低，具有较明显的节能效果。