本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种多级臭氧催化氧化反应器，包括催化氧化塔塔体、电机、丝杆螺母、弹性环、网袋和催化剂，所述催化氧化塔塔体上表面固定连接有电机，所述电机转动轴上螺纹连接有丝杆螺母，所述丝杆螺母外表面固定连接有弹性环，所述电机转动轴上且位于丝杆螺纹下方固定连接有网袋，所述网袋在电机转动轴上缠绕成绞龙状，通过电机转动轴转动带动丝杆螺母上下运动，从而带动弹性环上下运动，将处于催化氧化塔塔体内顶部的臭氧向下挤压，使得催化氧化塔顶部的臭氧与污水接触，提高臭氧利用率，减少臭氧的浪费，同时电机带动网袋转动，网袋在电机转动轴上缠绕成绞龙状，对污水进行搅拌，提高臭氧与污水的接触率。