随着经济的飞速发展，传统的生化法和化学法处理的废水已不能满足经济发展的需要，通过其处理的废水虽然色度、COD，BOD等指标均达到现行的标准，但仍残留有毒有害物质，对人民的生活产生了极大的影响。例如：印染废水中葱酮类物质、自来水中所含有的微量氯仿，它们都强烈致癌。 近年来出现许多新颖的处理技术，其中以TiO₂为代表的纳米半导体光催化处理废水技术成为了研究的热点，也是最具有工业应用前景的一项技术。但这项技术还有许多不成熟的方面，如：光催化反应器的设计；成套设备集成技术；以及现今普遍采用的纳米TiO₂催化剂有很多不足之处。 本论文研究了在TiO₂负载中，制备二氧化钛溶胶薄膜的4个影响因素：TiO₂所加比例、紫外灯照射时间、涂膜厚度、不同载体来负载二氧化钛溶胶薄膜。发现TiO₂所加比例在0.5％～40％之间可以制得TiO₂溶胶涂料；照射时间在45s～60s之间取得较好的成膜性状；涂膜厚度控制在0.05mm～0.15mm之间，能制得理想的二氧化钛溶胶薄膜；在8种材料上的负载试验，均取得到较好的成膜性状。 通过对光催化反应器设计要素综合考虑设计采用环型固定膜式光催化反应器，并自行设计并建立环型固定膜式光催化反应器。 本论文还通过自行设计的光催化反应器对滇池水进行处理，考察反应时间、光强对COD_cr、色度去除率的影响；并把光催化反应器用于亚麻废水后处理，考察了反应时间对COD_cr、色度去除率的影响；并把光催化反应器用于含酚废水处理的试验研究中，探讨了光催化—臭氧联用对甲苯的降解的协同效应；甲苯去除率随降解时间的变化；pH和不同的光催化剂的负载方式对光催化—臭氧联用降解甲苯的影响。