光触媒在废水、污水治理领域降解有机污染物潜力巨大。其原理是在光照下产生电子 - 空穴对，形成强氧化性自由基分解污染物。实际应用中，可将纳米二氧化钛光触媒固定在陶瓷等载体用于光催化反应器，或制备光触媒薄膜覆盖在处理设施表面。它成本低、环保、具自维持性且能处理顽固污染物，但面临光照条件要求和回收再利用难题。随着技术发展，光触媒有望在废水、污水治理中发挥更大作用，助力水资源可持续利用 。
光触媒在废水、污水治理领域降解有机污染物方面展现出巨大潜力。
从原理上讲，光触媒（通常是纳米二氧化钛等）在特定波长光照下，其价带电子会被激发跃迁至导带，从而产生电子 - 空穴对。这些空穴具有极强氧化性，能与水或氢氧根离子反应生成羟基自由基，电子则与氧分子结合形成超氧阴离子自由基。这些高活性自由基作为强氧化剂，能够靶向攻击废水中的各类有机污染物，如农药残留、制药废水里的复杂有机物、印染废水中的染料分子等，逐步将它们氧化分解为二氧化碳、水以及一些无害的小分子无机物。
在实际应用场景中，光触媒可以通过多种形式来实现对废水、污水的净化。一种常见方式是将纳米二氧化钛光触媒固定在合适的载体上，比如陶瓷、玻璃珠、活性炭纤维等，制成光催化反应器的填充材料。废水流经这些填充材料时，在光照条件下，有机污染物就会被降解。例如在处理小型印染厂的废水时，将负载光触媒的玻璃珠填充于柱状反应器内，利用紫外灯照射，能在一定时间内有效降低废水中染料的浓度，使废水颜色逐渐变淡，减轻后续处理负担。
另一种形式是制备光触媒薄膜，将其覆盖在污水处理池的内壁或一些过滤装置表面。当污水与薄膜接触并受到光照时，光触媒启动降解过程。像在一些生活污水处理设施中，采用光触媒薄膜覆盖沉淀池内壁，配合自然光照，对污水中的部分溶解性有机污染物有较好的去除效果，降低了污水的化学需氧量（COD），提升水质。
光触媒降解有机污染物还具有诸多优势。首先，相较于传统的化学氧化法，它不需要添加大量昂贵且可能带来二次污染的氧化剂，成本相对较低且环保。其次，光触媒只要有合适光照，就能持续发挥作用，具有一定的自维持性，减少了频繁更换处理药剂的麻烦。再者，它能够处理一些常规方法难以降解的顽固性有机污染物，拓宽了废水、污水治理的手段。
不过，目前光触媒在废水、污水治理应用中也面临一些挑战。一方面，光触媒对光照条件有一定要求，自然光的强度和波长不稳定，人工光源又会增加能耗成本；另一方面，光触媒在反应体系中的回收、再利用问题还需优化，避免因光触媒流失造成处理效率下降和资源浪费。但随着技术不断进步，光触媒有望在废水、污水治理中发挥越来越重要的作用，助力实现水资源的可持续利用。
