一种高级氧化水处理系统羟自由基捕获检测方法，属于高级氧化水处理应用技术领域，该方法依据相同应用系统等比结构水力空化反应器在气液注入比相同时混溶效果相同的技术原理，建立高级氧化水处理系统羟自由基捕获检测装置，采用该装置，以4-羟基苯甲酸为羟自由基捕获剂，对水力空化协同高浓度活性氧高级氧化水处理系统产生的羟自由基进行模拟捕获，再利用高效液相色谱分析仪对4-羟基苯甲酸及其羟基化产物3,4-二羟基苯甲酸进行分析，进而间接测定水力空化协同高浓度活性氧高级氧化水处理系统中的羟自由基含量。该方法减少了捕获剂4-羟基苯甲酸用量，降低了高级氧化水处理工程羟自由基检测成本，提升了高效液相色谱羟自由基检测与分析方法的适用性。