本发明涉及一种用于废水处理的可见光催化芬顿膜反应器,适用于难降解有机污染物的处理。基于双功能催化剂,耦合光催化与类芬顿过程,通过膜分散强化耦合效应,提高有机污染物的降解率。其步骤包括:(1)将废水与催化剂在废水处理反应器中混合;(2)将可见光辐照反应器,进行光催化氧化反应;(3)同时膜分散H2O2通入反应器,进行芬顿氧化反应;(4)光催化芬顿反应后,废水中有机污染物被氧化降解。该发明首次将膜过程、光催化、类芬顿三个过程集成耦合,膜反应器提高类芬顿氧化效率、光催化光子效率,从而实现还原、氧化反应链式衔接,同时利用光能、化学势能协同降解水中有机污染物。