本实用新型公开了一种造纸废水深度净化处理装置，包括底座、臭氧发生器、氧气瓶、鼓风机、氧化池和尾气吸收装置；氧化池安装于底座上方中央，氧化池包括一级臭氧催化氧化池、二级臭氧催化氧化池、竖流梯度氧化池与催化过滤池，第一级臭氧催化氧化池的顶部设置有用于废水进入的进水管，催化过滤池的顶部设置有废水经催化氧化与过滤后的出水管；氧化池通过臭氧输气管与臭氧发生器连接；氧化池通过鼓风输气管与鼓风机相连；氧化池通过尾气吸收管与尾气吸收装置连接；氧化池的内壁顶部、内壁左侧与内壁右侧安装有数个紫外辐照灯；通过本实用新型，有效提高臭氧的氧化速率和效率，降低造纸废水在处理过程中产生的经济成本。