本实用新型公开一种双层紫外低温废气处理装置。所述的装置包括：箱体，在所述的箱体内通过透紫外光的隔板分隔成三个互不连通的紫外灯管室、臭氧分解室和灭菌室；在所述的箱体上，对应臭氧分解室和灭菌室均设有进气口和出气口。本实用新型的双层紫外废气处理装置利用特定波长的紫外线协同催化剂促进臭氧分解，降低了臭氧对生物法的不利影响，提高了臭氧/等离子体‑生物法联用处理有机废气的效率；同时，可对生物法的尾气进行灭菌，降低了随尾气逸出的微生物对周围人员健康的影响。本实用新型将臭氧分解装置和灭菌装置合为一体，臭氧分解室和灭菌室由有机玻璃隔板隔开，使得两个腔室共用紫外灯管，减小了占地面积，并降低了投资和运行成本。