本实用新型公开了一种流化式臭氧催化氧化反应装置，属于水处理装置技术领域；反应器内设置有污水反应区和催化剂沉降区；污水反应区内设置有滤板，滤板上方设置有三相分离器，三相分离器与滤板之间设置有催化剂；催化剂沉降区设置于反应器内的第二溢流堰与第三溢流堰之间，催化剂沉降区底部设置有第一沉降斜面；本实用新型污水反应区内污水带动催化剂流化，二者充分接触，污水得到充分处理，并且三相分离器对催化剂进行有效截留；在催化剂沉降区内未被三相分离器截留的催化剂有效沉降，避免催化剂后续的流失，同时保证催化剂促进水体降解效果。