一种城市污水回用于火力发电厂的循环冷却水的处理方法，1)制备所需的光催化剂薄膜：将金红石型TiO₂在不低于1200℃的温度下煅烧3～5小时；在经过上述高温煅烧的金红石型TiO₂上修饰沉积有占其质量含量0.1～1.5％Pt从而得到的光催化剂；将所述的光催化剂通过溶胶-凝胶法固定在载体上，制备成所需的光催化剂薄膜，载体上光催化剂薄膜的厚度应控制在5～10μm；2)制备光催化反应器：3)光催化降解处理，控制紫外光强度为1.0～2.2mW/cm²，城市污水流速2.0～6.0L/h。本发明方法通过利用清洁的、可再生的光能，在较温和的反应条件下，可将有机物彻底矿化分解，不会造成二次污染。处理简单，应用范围较广。本发明成本较低，发展潜力巨大；光催化反应条件温和；室温下即可进行；所采用的光催化剂无毒，价格低廉。