本实用新型提供了一种化工废气净化处理装置，属于废气处理技术领域，包括净化塔体，净化塔体内自上而下地设有活性炭层、除雾层、喷淋层和填料层，净化塔体于活性炭层的上方开设有出气口，于填料层的下方开设有废气进气口和臭氧进气口；喷淋循环单元，分别与净化塔体和喷淋层连通；以及臭氧发生单元，与臭氧进气口连通，且设于净化塔体外。技术效果：化工废气先与臭氧发生单元产生的臭氧进行深度氧化除臭，再通过填料层和喷淋层进行物理化学吸收，然后通过除雾层除去由于喷淋产生的水雾，通过活性炭层吸附多余的臭氧和废气，最后通过出气口排出，利用臭氧协同处理化工废气，能够提高装置的吸收效率和传质效率，提升废气净化效果。