本发明属于油田污水的处理技术领域，具体为一种用于采油污水深度处理的催化降解方法。针对采用沉降及气浮除油、混凝沉淀、生化处理等常规技术无法有效去除或降解的腐殖类、杂环类有机物，往往只能保证出水COD达到100mg/L左右，无法满足一级排放标准的要求的问题，本方法将经过常规处理的污水通入装填钯、铱修饰的无机多孔载体的催化降解塔，并在臭氧或次氯酸等催化氧化作用下得到迅速降解，使污水得到深度处理，使得出水达到COD≤50mg/L的一级排放标准要求。本发明成本相对低廉，具有加药量少、效果明显等特点，对于解决采油污水深度处理难题具有重要意义。