本实用新型涉及一种折流式臭氧催化氧化反应系统。包括：第一反应槽和第二反应槽；第一反应槽设有进水口、布水装置、第一承托板；第一承托板上铺设有第一瓷球层，第一瓷球层上铺设有第一催化剂层；第一承托板上设有第一孔洞，以使水体通过；第二反应槽设有出水口、第二承托板；第二承托板上铺设有第二瓷球层，第二瓷球层上铺设有第二催化剂层；第二承托板上设有第二孔洞，以使水体通过；第一反应槽和第二反应槽通过过水通道相连通。本实用新型提供了一种折流式臭氧催化氧化反应系统，由于污水进入后，依次通过第一反应槽和第二反应槽，由此增加了与催化剂的接触时间，提高了混合反应的效果。