光催化反应器进行水处理时拥有以下优势：
● 拥有很强的处理能力，不仅可降解绝大多数有机物，而且可稳定有毒重金属。
● 一种安全的水处理技术，纳米光催化剂拥有高稳定性、耐光腐蚀、无毒的特点。
● 反应条件温和，对pH、温度等没有特殊的要求。
● 处理负荷没有限制，既可处理高浓度的废水，也可处理微污染的水源水。
● 可望利用取之不尽、用之不竭的太阳光作为辐射源，是一种节能技术，处理成本低。
光催化反应器的设计：
●箱体的尺寸为 480mm×420mm × 900mm，重约29kg。
●箱门有观察窗，插入有色玻璃能挡住紫外光和大部分可见光。
●箱体内部为黑色，以降低光反射。
●箱体内后板上端有散热风扇，还有 2个半圆插槽供插入活动挂钩，以固定水、气管和灯线。
●后板下部有 8个孔洞，供冷却水管、气管及连接控制器的电缆通过。
●箱体内左侧有 3个专门用的插座，供箱内的电机、灯和 “水流开关”的输出插头用。
光化学反应与一般热化学反应相比有许多不同之处，主要表现在：加热使分子活化时，体系中分子能量的分布服从玻耳兹曼分布；而分子受到光启动时，原则上可以做到选择性激发，体系中分子能量的分布属于非平衡分布。所以光化学反应器的途径与产物往往和基态热化学反应不同，只要光的波长适当，能为物质所吸收，即使在很低的温度下，光化学反应仍然可以进行。
光化学反应器广泛应用化学合成、环境保护以及生命科学等研究领域，主要用于研究气相或液相介质、固定或流动体系、紫外光或模拟可见光照、以及反应容器是否负载TiO2光催化剂等条件下的光化学反应。
光化学的初级过程是分子吸收光子使电子激发，分子由基态提升到激发态。分子中的电子状态、振动与转动状态都是量i子化的，即相邻状态间的能量变化是不连续的。因此分子激发时的初始状态与终止状态不同时，所要求的光子能量也是不同的，而且要求二者的能量值尽可能匹配。