本實用新型涉及一種煉油廢水臭氧氧化深度處理裝置。其技術(shù)方案是：所述裝置由臭氧發(fā)生器(4)、氣液混合系統(tǒng)和臭氧反應(yīng)塔(15)組成；氣液混合系統(tǒng)由依次連接的廢水輸送水泵(1)、第一閥門(2)、流量計(3)、文丘里管(5)和第二閥門(6)組成，文丘里管(5)的喉管處相連有臭氧發(fā)生器(4)；臭氧反應(yīng)塔(15)的塔體內(nèi)從下至上設(shè)有廢水噴射管(7)、氣水混合區(qū)(8)、第一布水板(9)、反應(yīng)區(qū)A(10)、第二布水板(11)、反應(yīng)區(qū)B(12)、出水堰(13)和反應(yīng)區(qū)C(14)。第二閥門(6)通過水管與廢水噴射管(7)相通，臭氧反應(yīng)塔(15)設(shè)有出水管，出水管位于出水堰(13)底部處，臭氧反應(yīng)塔(15)頂部設(shè)有尾氣排放口。本實用新型具有催化劑用量少、臭氧氧化效率高、結(jié)構(gòu)簡單和運行成本低的特點。