本发明涉及一种工业废水深度处理的催化臭氧氧化方法，选择以铁、碳为主要成份，在还原气氛下焙烧形成铁炭填料，所述填料成品为颗粒状，其粒径为Φ5～15mm，有效成份为：还原态铁在40～65wt.％、碳15～25wt.％、过渡金属5～25wt.％；对上述铁炭填料进行酸和氧化改性：在30～60℃温度下，使用浓度为0.5～5mol/L的HNO₃，摇床上反应时间为0.5～5.0hr；对经过改性后的颗粒组成填料床，臭氧布气装置于填料下方，构成催化臭氧反应池，以二级生物处理出水为处理对象，在pH中性条件下，催化臭氧形成高级氧化方法，以深度去除工业废水中的有机物；控制水力停留时间为20～360min。