一种有机废水处理设备，包括一罐体，该罐体内的下部形成混合吸附区，上部形成光催化氧化过滤区；该混合吸附区的底部形成倒锥形的集泥斗，该集泥斗的底部设有一卸料口，混合吸附区的侧壁设有辅助氧化剂加料口，并设有切向的废水进口和光催化剂进口，该光催化剂进口通过一输送管连接到一光催化剂再生器，该光催化剂再生器设有一臭氧入口；该催化氧化过滤区内设有由光催化元件组成的光催化组件和由过滤元件组成的过滤组件，过滤组件的出水口设于罐体的顶部。该设备集沉淀、浓缩、澄清、固液分离、有机物氧化去除处理于一体，可将废水COD_cr降到30～50mg/L以下，具有占地面积小、自动化程度高、操作维护简单、处理效果好等特点。