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本发明公开了一种高盐高氯废水有机物的降解系统及其降解方法,具体涉及废水处理技术领域。所述降解系统包括包括UV反应箱、臭氧发生器、催化剂回收系统和温度控制系统;UV反应箱连有臭氧发生器和温度控制系统,UV反应箱用于废水中有机物的反应降解。本发明利用紫外?臭氧?温度耦合催化氧化可将高盐高氯体系废水降解至<50mg/L,充分利用紫外灯的放热来促进催化氧化过程;本发明的UV箱体增加反光膜涂层,大大增加了紫外光的利用效率;催化剂回收系统,实现了纳米级催化剂的固液分离,解决了纳米级催化剂无法回收并循环利用的难题。