本实用新型提供一种用于处理污水的分级混装臭氧催化氧化反应塔,包括塔体本身,所述反应塔塔体包括反应区和排放区,所述反应区在所述排放区的下方,所述反应区设置承托板将所述塔体分为臭氧氧化区和臭氧催化氧化区,所述臭氧氧化区位于所述塔体下端,设置有进水和布气装置,包括进水口、臭氧进气口和泄空口;所述臭氧催化氧化区位于所述塔体中间,包括装有混合催化剂填料的臭氧催化反应区和设置在反应区上的卸料口。此装置可用于污水深度处理中涉及到的所有臭氧催化氧化工艺中,该设备及工艺模式结构合理,臭氧利用率高、处理效果稳定、设备占地面积少、投资及运行费用低等优点,可应用于污水的达标排放、深度处理回用以及膜前预处理等单元。