本实用新型涉及一种臭氧光催化氧化系统，包括反应塔、光催化剂网篮、微纳米曝气头、紫光灯管；光催化剂网篮为筒状结构，包括外筒和设置在外筒中心的紫光灯保护筒，光催化剂网篮内装填有催化剂，外筒的筒壁上开设有直径小于催化剂粒径的通孔；紫光灯为管状结构，设置在紫光灯保护筒内；反应塔上开设有进水口和出水口，底部设有排渣口；微纳米曝气头设置在反应塔的底部；本实用新型通过设置催化剂网篮，并结合微纳米曝气头的使用，可有效提高臭氧与污水及催化剂的接触效果，通过在催化剂网篮中设置紫光灯管，利用光催化改进臭氧处理效果，且本发明的紫光灯设置结构，光线与催化剂接触更为充分，光催化效果远高于现有设备。