本实用新型公开了一种纳米光催化废水处理装置，涉及废水处理技术领域，包括废水处理装置本体；溢流腔，设置在所述废水处理装置本体内部的上端，其侧壁设置有多个V型的溢流孔，所述多个溢流孔均位于同一水平高度；溢流槽，位于所述溢流腔与所述废水处理装置本体之间，环绕所述溢流腔，所述排水口连通所述溢流槽；带有多个通孔均流板，设置在所述废水处理装置本体内部的下端；多个紫外灯管和纳米二氧化钛载体，设置在所述的废水处理装置本体内部，位于所述均流板与所述溢流腔之间。本实用新型的优点在于，采用底部进水上部排水的方式能够使得污水由下而上的经过纳米二氧化钛与紫外线处理，处理较为均匀，实际处理时间得到保障。