本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是一种多层布置式臭氧处理净水装置。其包括抽水泵，所述抽水泵进水端通过管路连接水源，抽水泵出水端通过管路连接预过滤器进水端，所述预过滤器出水端通过管路连接臭氧加注器进水端，臭氧加注器出水端通过管路连接臭氧反应罐；所述臭氧反应罐出水端通过管路连接微泡发生器进水端，微泡发生器出水端通过管路连接超滤膜组件进水端。本实用新型占地特别小，各设施在垂直方向布置，空间利用效率大幅提高；水头势能利用效率高，由于本实用新型是一个封闭系统，抽水泵的水头压力不受损失直接输送到清水池，所以水头得到充分利用，终清水池的水头势能作用在送水泵的进口处，大幅减少送水泵功耗。