本发明涉及一种高效光催化水处理的方法与设备。将内壁负载有TiO₂膜的陶瓷或炻器管，陶瓷或炻器管的轴心放置透明管，套管内再放置紫外光源构成膜反应管；立式安装膜反应管，处理的水从膜反应管下面流入，从膜反应管上部流出，设有水的流量控制，水在膜反应管内的停留时间即为光催化反应时间。该设备适用于微污染的工业废水、生活废水和天然水的有机物降解和灭菌处理。设备的主体为炻器光催化反应管，各反应管之间可根据需要利用阀门的转换实现串联或并联。设备采用射流装置为溶液增氧，用回流装置强化反应体系的传质效果。设备的控制系统包括给水泵、循环泵以及增氧泵的电源，还包括每个光源的电源控制。