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为了消除染料废水的环境污染,本研究选用亚甲基蓝模拟染料废水,对亚甲基蓝(Methylene Blue trihydrate,MB)在曝气塔环境中的降解过程进行了实验研究。采用臭氧氧化技术,考察了pH值、活性炭、改性活性炭以及自由基捕获剂对MB脱色行为的影响,并给出了可能的反应过程机理分析。研究表明,颗粒状活性炭(GAC)与臭氧的曝气量存在最佳比例,在本研究体系中,GAC的最佳投放量为6g/L；单独的臭氧体系中,在pH=12.7时,曝气时间20min,脱色率达到100%,在pH=2.5时,用时32min,脱色率仅为86%,表明,在碱性条件下,有利于臭氧的氧化作用。通过浸渍法制备四种不同铈(Ce)负载量的改性活性炭(Ce/GAC)催化剂通过XRD表征,其表面都存在CeO2立方形晶体,经X射线光电子能谱仪(XPS)表征,Ce负载量分别为0.12%、0.23%、0.56%和1.12%；观察扫描电镜图(SEM)得知,随着Ce负载量的增大,Ce/GAC的比表面积、孔容和孔径变小。在pH=2.5的缓冲体系中,Ce/GAC的投加量为6g/L时,Ce的负载量为0.23%,降解效果最佳；考察不同Ce负载量的Ce/GAC/O3体系在26min的TOC去除率和溶液体系中的电导率,以TOC去除率为纵坐标、电导率为横坐标拟合曲线,发现,TOC/电导率成一元线性相关(R2=-0.99575)。在pH=12.7的环境体系中,比较O3、GAC、0.23%Ce/GAC/O3体系的降解效果,当脱色率达到100%,用时分别为20min、18min、16min,此时,TOC的去除率分别为8.3%、20.3%、28.0%,推测0.23%Ce/GAC/O3对中间产物有明显的降解和吸附作用。经全自动物理吸附仪(BET)监测孔容和比表面积得知,实验使用前的0.23%Ce/GAC (0.5076cc/g、779.278m2/g)>未经任何处理的GAC (0.4670cc/g、751.288m2/g)>实验使用后的0.23%Ce/GAC’(0.3808cc/g、603.344m2/g),表明活性炭在臭氧氧化过程中,表面结构有明显变化。在pH=12.7的缓冲体系,添加叔丁醇·OH捕获剂或碳酸氢根阴离子·OH捕获剂,O3的氧化能力下降,表明体系中确实存在·OH,同时,比较强酸(pH=2.5)、添加HCO3-、添加叔丁醇条件下的反应速率常数,碳酸氢根的捕获效果强于叔丁醇,表明叔丁醇作为·OH捕获剂具有一定的局限性。