本实用新型涉及一种光催化污水处理装置,包括进水管、出水管和气罐,所述进水管和所述气罐均与气液混合泵的输入口连接,所述气液混合泵的输出口与光催化反应器的输入端连接,所述光催化反应器的输出端与所述出水管连接。本实用新型将混有微纳米气泡的污水通入光催化反应器,提高了光催化反应的效率;同时依靠太阳能光伏板的自然能源,大大降低了荧光管的能源损耗,并且当COD监测仪监测的数值不在设定的合理范围内,控制系统通过电磁阀控制水闸,将处理过的水再次通过过渡管返回到进水管重新进行催化氧化,直到COD值控制在合理的范围内,实现了污水的精准净化处理。