本文通过耦合光催化氧化和有机膜分离技术，设计了一种新型光催化氧化-膜分离三相循环流化床反应装置(简称循环反应装置)，该循环反应装置系由通过连通管和循环管相连接的光催化反应器和膜分离器所构成，其中膜分离器中的膜组件系中空纤维膜组件。通过利用TiO2对一定浓度酸性红B废水的光催化氧化降解实验，对循环反应装置的基本性能进行了研究。　　 实验结果表明：循环反应装置中TiO2投加量和光催化反应器底部曝气量分别以1.50 g/L、1.00 m3/h为宜，酸性红B废水最佳浓度以及pH值分别为25.00mg/L、3.50。减小膜出水通量和降低酸性红B废水浓度均有利于膜出水降解率的提高。循环反应装置中废水降解率随光催化反应器底部曝气量的增加而先增加再降低，膜分离器中废水降解率的波动则随曝气量的增加而总是在增大。光催化反应器中紫外光强度分布的不均匀性对光催化降解反应影响很小。　　 膜分离器中TiO2悬浮浓度远低于光催化反应器中，循环管最佳的水冲洗时间间隔为60 min。连通管直径6.50 mm时膜分离器中TiO2悬浮浓度比连通管直径20.00 mm时的低，且膜出水对循环反应装置TiO2分布特性的影响很小。　　 连通管直径6.50 mm时的膜污染比连通管直径20.00 mm时的低。膜组件底部曝气装置可有效地减缓膜污染，且其曝气量以0.30 m3/h为宜。增加光催化反应器底部曝气量使膜污染加重，其最佳曝气量为1.00 m3/h。循环反应装置长期运行时的在线反冲洗可有效地减缓膜污染。