本实用新型公开了一种污水深度处理设备，所述污水深度处理设备设于橇装底座上，所述污水深度处理设备通过橇装底座设于集装箱内，所述污水深度处理设备包括相互之间可拆卸连接的高级生化处理设备和臭氧氧化处理设备，所述高级氧化处理设备包括依次连接的原水罐、预处理设备、缓冲罐、第一曝气生物滤池和外排罐，所述臭氧氧化处理设备包括依次连接的臭氧发生器、臭氧催化氧化设备，所述第一曝气生物滤池与臭氧催化氧化设备可拆卸连接。采用高级氧化技术和高级生化处理技术结合，集高级氧化和生化处理的优点于一体，处置费用降低，能耗降低，氧化效率提高。