本实用新型涉及一种促进光催化反应的水处理装置，属于光催化污水处理设备技术领域，解决了现有光催化污水处理设备催化效率低的技术问题。本实用新型提供的水处理装置的光源单元、光催化单元和蓄水单元自上而下依次设于主体框架上，水循环单元与蓄水单元连通；分流及溢流单元、蓄水单元和光催化单元连通；光催化单元包括光催化斜面；分流及溢流单元包括进水孔、分流槽和溢流片；分流槽的形状为“口”字型；分流槽底端设有进水孔；分流槽顶端设有溢流片，水经溢流片进入光催化斜面并形成水膜。本实用新型不仅能够考察不同光照强度下的光催化反应速率，而且延长了光催化反应时间，提高了利用光催化反应处理污水的催化效率和污水处理质量。