本发明涉及一种光催化氧化结合双循环吸收的烟气净化装置及方法。第一烟气换热器设置在空预器和静电除尘器之间的烟道内，用以输送复合氧化剂，复合氧化剂吸收烟气的热量雾化后，在光助催化活化反应器内催化活化，产生多种自由基与脱硫脱碳后的烟气接触，进行多污染物原位氧化反应，将NO转变为高价态NOx，将Hg0氧化为Hg2+，NOx、Hg2+随烟气进入第二级喷淋塔内，第一级喷淋塔的废液上清液与第二级吸收液混合形成复合吸收液，复合吸收液吸收脱除NOx、Hg2+，并进一步脱除SO2、CO2；两级喷淋塔的固相干燥、结晶得到腐植酸晶体，液相利用烟气加热干燥析出反应产物，包括硫酸钾、碳酸钾、硝酸钾和亚硝酸钾等农业常用化肥，有利于资源化利用。