本发明涉及一种钛基纳米级光催化薄膜水处理装置及其制造方法，该装置包括钛管、钛网管、圆锥形钛网管、光源；所述的钛管设有进水口和出水口，该钛管内壁设有复合光催化薄膜层；所述的钛网管设在钛管内，该钛网管表面设有复合光催化薄膜层；所述的圆锥形钛网管并多个顺序均匀设在钛网管内，该圆锥形钛网管表面设有复合光催化薄膜层；所述的光源包括玻璃护套管、灯管；该制造方法包括制胶、涂膜、组装等工艺步骤。与现有技术相比，本发明实现了光源和纳米材料的零距离接触，有效地解决了水流量与光催化效应的矛盾，大大提高了光催化对废水的净化作用，降低了处理废水的成本。