本发明公开了一种臭氧氧化处理废水的方法，包括如下步骤：1)将所需的催化剂添加至发生装置，然后启动发生装置；2)臭氧氧化池流态采用推流式，废水进入配水区之后，经过穿孔墙布水，均匀的通过填料层，经过填料的层层切割，气泡逐渐变小；3)臭氧处理后期添加混凝沉淀剂去除少部分无机物和大量难降解有机物；4)每10分钟分别取尾气出口臭氧含量和废水出口水中COD值，达到水质要求后，关闭回流流量计，开始采出符合要求的处理废水；处理后的废水从二阶微混反应器出水口流出，部分废水与原废水回流进入二阶微混反应器，部分废水达标排放；经过充分反应后的尾气从二阶微混反应器的出气口达标排放，本发明臭氧的利用效率得到提高，节约成本，避免尾气二次污染。