本发明公开了一种光催化臭氧化去除水中有机物的方法，包括如下步骤：1）提供含有有机物污染物的原水；2）提供一光催化臭氧化水处理装置；3）首先向所述臭氧接触柱加入TiO₂纳米管光催化剂，确保其浓度为0.1g/L，然后打开制氧机及臭氧发生器，曝气30min后将所述含有有机物污染物的原水导入臭氧接触柱；4）每隔2min通过取样口取样，加入Na₂S₂O₃溶液，震荡后用0.45μm微孔滤膜过滤，以去除水中的TiO₂颗粒，过滤后的样品用紫外-可见分光光度计测定254nm处的吸光度。5）通过测定吸光度计算出有机污染物的去除率。本发明的优点是：制备的催化剂不具毒性，价格低廉，对污染物催化效率高；该方法常温常压下即可降解有机物，对污染物选择性低，分解彻底，不产生二次污染，具有较高的应用价值。