本发明涉及一种微波光催化降解反应装置，属于废水处理技术领域。现有的针对含有机污染物工业废水的微波光催化降解技术中，存在膜分离元件热蚀破坏问题，以及，无极紫外灯屏护用石英管其外侧面积垢问题，本案旨在一揽子地解决上述问题。本案将有机质的膜分离组件包藏于金属材质的箱笼状微波屏蔽罩之内，隔离微波的影响，抑制膜分离元件表面难免附着的金属微粒及碳粒等物质对微波能量的吸收，由此遏制所述膜分离元件的热蚀破坏，并且，本案箱笼状的微波屏蔽罩不妨碍所述膜分离组件的功能及其运作；本案还在反应器的壁面的外侧面贴附装设超声波换能器，透过反应器的壁以及内部液态混合物的声波传递，以高频超声波达成所述积垢的即时清除。