本发明公开了利用小分子双酮作光活性剂氧化处理染料废水的方法，属于染料废水处理领域。其步骤为：将含染料废水过滤，除去其中的悬浮物质；加入一种小分子双酮化合物至含染料水体，搅拌混匀；将上述的含染料水体置于紫外光源下辐照，至染料脱色。本发明初步甄别了能够作为脱色染料光活性剂的双酮的结构特点：分子构型为链状，而且分子较小。此类基于双酮的染料脱色方法是以紫外光引发的反应为基础，能够实现多种染料的高效脱色，脱色效率明显高于传统的UV/H₂O₂方法，而且脱色效率不受水体中共存醇的影响，同时酸性环境有利于促进反应的进行，因此在酸性水体中，本方法的优势更加明显。本方法降解染料有自加速性能，随着反应进行，脱色速率提高。