本实用新型公开了一种处理难降解COD的臭氧催化氧化装置，包括箱体和臭氧发生装置，所述臭氧发生装置通过进气管与箱体密封连接，所述箱体设有进料管和出料管，所述箱体上还设有入药斗，所述箱体上还固定连接有驱动装置，所述驱动装置的输出轴固定连接有转杆，所述转杆伸入箱体，所述转杆上设有搅拌装置，所述箱体内设有换气装置。本实用新型的优点在于，在对污水进行氧化反应时，驱动装置会对带动搅拌装置对水体进行搅拌，以便水体充分与臭氧接触，同时转杆还会带动转盘转动，通过活塞杆和活塞板等装置将箱体上部分的空气运送到水体内部，从而使上部分的臭氧再次经过水体，再次对水体进行氧化，从而提高臭氧的利用率。