本发明公开了一种高效去除水体有机污染物的光催化处理方法及其装置，装置包括从上至下包括环形蓄水沟槽单元、光催化反应单元、承接池、污水蓄水循环池和引水管；本发明能高效利用太阳光有效去除水体有机污染物，且性能稳定，与其它方法相比，工艺简单，技术先进，节能低耗；光催化剂负载均匀、厚度薄，确保不脱落、催化活性稳定。污水流速0.20m/s；蓄水沟槽高度0.55m。含有光催化剂复合膜的玻璃基体的垂直高度0.06m，夹角20°，以保证污水流的最佳厚度和流速，从而保证太阳光能透过水层照射到催化剂以及污水与催化剂有最佳的接触时间。