本发明公开了一种流化床光催化三维电解反应器及其应用，属于污水处理技术领域。所述流化床光催化三维电解反应器，包括电解槽，设置于电解槽内的阴极、阳极和颗粒电极，以及直流电源，所述电解槽包括圆筒状的电解反应区、固接于电解反应区上部的漏斗状的固液分离区、连接于电解反应区下部的布水布气区；所述阴极为圆筒状不锈钢网、沿电解反应区的内壁环绕布置；所述阳极为薄壁不锈钢圆筒，不锈钢圆筒内的管状紫外灯光源照射区域为光催化反应区；所述颗粒电极为球形颗粒光催化电极。本发明所述的用于难降解有机废水处理的流化床光催化三维电解反应器，具有处理效率高、运行稳定等优点，在难降解高盐度有机废水处理方面具有广阔的市场应用前景。