本实用新型涉及一种超声－臭氧协同处理废水装置。本装置包括氧气瓶、臭氧发生器、三通管、流量计、臭氧浓度测量装置、气升式内环流超声反应器、超声发生器、超声换能器、超声探头、臭氧尾气处理装置和进气管。臭氧发生器的进口接氧气瓶的出口，臭氧发生器的出口通过三通管、流量计分别与气升式内环流反应器和臭氧浓度测量装置的进口连接，气升式内环流反应器的出口与臭氧尾气处理装置的进口相连接，超声发生器、超声换能器、超声探头依次相连。本装置利用超声和内环流的双重作用加强臭氧在水中的传质，同时利用超声－臭氧协同产生具有极强氧化能力的羟基自由基，因此特别适用于处理难降解的工业有机废水。