本发明公开了一种利用多源污泥制备的催化臭氧化催化剂及其应用，它是建立一套制备用于催化臭氧氧化有机工业废水的污泥基活性炭催化剂的方法。利用城市污水厂生化处理产生的剩余污泥和芬顿类氧化法产生的金属泥等多源污泥，通过添加有机质、活化、脱水、烘干、混合、焙烧、筛分等步骤，制备出骨架为污泥基活性炭，表层富含金属氧化物的固体催化剂，其中污泥基活性炭与富含金属的氧化物的重量份数比为1:0.3-0.5。此催化剂用于催化臭氧氧化处理有机工业废水，具有较高的催化活性和稳定性，处理范围广，易于实现和推广应用，提高有机工业废水处理过程的经济效益。