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本实用新型公开了一种协同型臭氧催化氧化系统，包括臭氧催化氧化反应器，其中：所述臭氧催化氧化反应器底部输入端与臭氧发生模块输出端联通，且所述臭氧催化氧化反应器底部输出端与液相曝气过滤模块输入端联通；所述臭氧催化氧化反应器顶部输入端与污水进水模块输出端联通，且所述臭氧催化氧化反应器顶部输出端与臭氧分解模块输入端联通；在本实用新型中，通过在臭氧催化氧化反应器内部由上至下阵列设置曝气环管，可以有效提高臭氧与污水及催化剂的接触效果，使得臭氧与污水及催化剂均匀接触，可以提升装置的氧化效率和氧化效果，可以大幅度减少臭氧投加量，并且通过臭氧分解模块的设置，可以对多余的臭氧进行安全消解。