一种改进的臭氧催化氧化废水处理装置，包括反应罐、进水管道、催化剂加入管道、分散管道、漏水孔、安装架、臭氧发生器、入气管道、臭氧分解排出口、出水管道、法兰、冷水循环泵，反应罐顶部分别设有进水管道、催化剂加入管道，进水管道下侧设有分散管道，分散管道底部设有漏水孔，反应罐底板设有臭氧发生器，臭氧发生器通过入气管道由反应罐底部与反应罐内部相连通，反应罐底部一端设有出水管道，出水管道通过法兰与冷水循环泵相连，反应罐的顶部侧壁上设有臭氧分解排出口。本实用新型解决了废水与臭氧混合不均匀的情况，保证了废水的处理的质量，避免造成臭氧在高温下分解从而降低臭氧的产量的情况，提高了反应罐内的反应效率。