本发明公开一种基于臭氧催化氧化的低能耗焦化厂废水处理工艺，该工艺具体包括依次连接的除油池、调节池、臭氧接触器、厌氧反应器、混凝反应池及斜管沉淀池。废水经除油池除去废水中呈悬浮状态的浮油，经调节池的物理调节作用除去废水中的废渣、废砂，经臭氧接触器氧化分解有机物及其他还原性物质，经厌氧反应器将大部分苯酚、二甲酚以及喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶杂环化合物分解，经混凝反应池增加部分污泥的沉淀性能，经斜管沉淀池将剩余污泥打入污泥浓缩池中。本发明具有节能、环保、高效的技术优势，具有良好的经济、环境和社会效益。