本实用新型适用于超声波臭氧污泥催化消解设备技术领域，提供了一种超声波臭氧污泥催化消解处理装置，包括：超声波反应管，两端设有法兰连接盘，所述法兰连接盘结合出设有密封圈，所述超声波反应管表面设有超声波发生器；预混合机构，设置于所述超声波反应管前端，预混合机构底部设有预混合件，所述预混合机构顶部为三通管结构，内部设有所述三通位置设有挡板；动力机构，设置于所述预混合机构前端，其包括动力泵和污泥进管，所述污泥进管设置于所述动力泵进口端；臭氧发生机构，包括进气管、臭氧发生器和出气管，所述出气管的出口设置于所述预混合机构前端，借此，本实用新型实现臭氧与污泥预混合和超声波结合处理，保证了污泥的处理效率。