本发明公开一种一体化高级氧化槽深度净化城市二级水装置,该装置主要包括：硝化区,反硝化区,超滤区,催化氧化区四大部分。硝化区的功能是通过控制进水负荷、曝气量、水力停留时间、温度、DO值以及加药量,使硝化反应充分进行,并调试出硝化细菌反应的最佳条件。反硝化区的功能是通过控制进入硝化区的进水负荷和折流时间(从中部进入再流入填料空间的时间)以及反硝化细菌的量,使得反硝化效果最佳。超滤区的功能是进一步净化反硝化后的水质,以免混入杂质影响催化氧化区催化剂的性能。催化氧化区的功能是进一步脱氮除磷,降低COD等,杀死水中细菌类物质。设备占地面积少、运行稳定、适于推广,特别适用于分散移动式作业。