非均相臭氧催化氧化作为处理难降解有机废水高级氧化技术之一,因为其具有氧化性强、无二次污染、催化剂易分离回收等优势,在化工废水处理领域引起了广泛关注。目前关于非均相臭氧催化氧化技术的研究方向主要有高性能非均相催化剂的制备与高效强化臭氧反应器的开发。反应体系的反应效率不仅与催化剂和反应条件有关,同时也直接受制于气液固界面的传质特性。因此臭氧催化氧化的催化剂与反应器的研究同等重要。本文主要研究了非均相臭氧催化氧化化工废水,考察了常用催化剂的性能及调控因素,在此基础上初步探究强化臭氧反应器的性能,具体研究内容如下:（1）研究了活性炭/臭氧体系催化氧化废水,发现其处理效果好于单独臭氧氧化和活性炭吸附作用的简单加和,协同效应因子为1.26,表明活性炭/臭氧体系之间存在协同效应,但是效应不明显;在酸性环境下,活性炭以吸附为主导作用;在碱性环境下,活性炭以催化作用为主,促进了臭氧向羟基自由基产生;在优化的工艺条件下,活性炭/臭氧处理废水COD去除率达73.4%,但是活性炭长期运行中活性下降及质量流失等问题。（2）研究了γ-Al₂O₃/臭氧体系催化氧化废水,发现其效果显著优于单独臭氧氧化和γ-Al₂O₃吸附作用的简单加和,表明γ-Al₂O₃/臭氧体系之间存在显著的协同效应,协同因子为2.88;优化的工艺条件为催化剂投加量为16 g/L,粒径为1.5³.0mm、臭氧投加量为46.1 mg/min,初始pH为9,在上述条件下对COD浓度为201 mg/L的化工废水去除率达52.9%;γ-Al₂O₃/臭氧体系在处理废水过程,催化活性好,长时间运行性能稳定。（3）利用冷模实验装置研究强化臭氧反应器的性能,通过中试及工程设备进一步验证强化臭氧反应器的可行性,随着循环流量的增加,气体卷吸量、气含率均、臭氧总体积传质系数逐渐增加呈现增加趋势,而气泡直径呈现减少趋势;与传统鼓泡反应器相比,采用强化臭氧反应器可显著强化臭氧传质性能;强化臭氧反应器不仅消除了放大效应,还提高COD去除率,缩短反应停留时间1/3。