本發(fā)明公開(kāi)了一種利用活性炭催化臭氧預(yù)氧化的廢水深度處理系統(tǒng)及工藝，該處理系統(tǒng)由依次連接的臭氧預(yù)氧化單元、生物濾池和超濾/納濾組件組成；所述超濾/納濾組件與多級(jí)活性炭催化臭氧預(yù)氧化單元之間設(shè)有回流管；所述多級(jí)活性炭催化臭氧預(yù)氧化單元由至少兩個(gè)活性炭催化臭氧預(yù)氧化反應(yīng)池串聯(lián)而成；所述活性炭催化臭氧預(yù)氧化反應(yīng)池，包括反應(yīng)室，所述反應(yīng)室的底部設(shè)有配水孔，上部設(shè)有出水口，頂部設(shè)有頂板，頂板上開(kāi)有排氣孔；所述反應(yīng)室的內(nèi)部設(shè)有催化反應(yīng)區(qū)，催化反應(yīng)區(qū)的底部設(shè)有配水濾板，配水濾板位于配水孔上方，配水濾板上固定有縱向且間隔設(shè)置的若干隔板，所述隔板將催化反應(yīng)區(qū)分隔成多個(gè)小反應(yīng)區(qū)；每個(gè)小反應(yīng)區(qū)內(nèi)由下至上均依次設(shè)有配水曝氣層、承托層和活性炭層。本發(fā)明能夠提高催化臭氧氧化過(guò)程中臭氧的利用效率和氧化能力。