焦化废水的处理问题是一直是国内外废水处理领域的难题，研究开发经济有效的焦化废水处理技术和处理工艺是当前焦化废水处理研究的热点问题之一。本课题选用氧化铝陶瓷片作为载体，采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂光催化剂，并运用扫描电镜、X射线衍射等表征手段，研究了催化剂的形貌结构及组成。研究表明：采用溶胶-凝胶法制得的TiO₂薄膜致密均匀，粒径较小，在100nm以下，粒子与基体结合致密，并呈现介孔性结构，晶型为锐钛矿型。其表面的多孔性结构有助于提高催化剂对降解物的吸附性能，提高降解效率。试验研究了负载于氧化铝陶瓷片上的纳米TiO₂对焦化废水中有毒污染物的降解性，在光强和废水浓度等一定的条件下，运用正交的试验方法，确定溶液PH值、光照时间、催化剂用量、H₂O₂加入量等因素对焦化废水中CODcr、氨氮、氰化物和挥发酚的降解率。根据正交试验的结果，各影响因素不同水平对各监测指标的降解趋势存在着差异，在正交试验后又分别对各监测指标进行单因子影响因素的试验，确定了单因子降解的最优条件：1．CODcr降解的最优条件为：光照时间为27h，催化剂的量为七层膜，H₂O₂加入量为0．1ml／100ml水样，PH=3。在该条件下，CODcr的降解率为95．5％。2．氨氮降解的最优条件为：光照时间为24h，催化剂的量为三层膜，H₂O₂加入量为2．2ml／100ml水样，PH=10。在该条件下，氨氮的降解为74．9％。3．氰化物降解的最优条件为：光照时间为8h，催化剂的量三层膜，H₂O₂加入量为0．1ml／100ml水样，PH=7。在该条件下，氰化物的降解率高达99．9％。4．挥发酚降解的最优条件为：光照时间为26h，催化剂的量七层膜，H₂O₂加入量为0．1ml／100ml水样，PH=3。在该条件，挥发酚的降解率高达99．2％。在以上研究的基础上，进一步研究了复合因子的降解率。综合考虑对单因子的降解情况，以及经济效益、出水水质等，确定了焦化废水中有毒污染物降解的最优条件，结果为：光照时间为15-24h，催化剂的量2-4层膜，H₂O₂加入量为0．4-1．0ml／100ml水样，PH=8-9。在该条件下，CODcr的降解率为84．6％-85．5％，氨氮的降解率为36．6％-63．0％，氰化物的降解率为92．6％-94．4％，挥发酚的降解率为97．3％-97．5％。另外，又通过将纳米ZnO、SiO₂及其与TiO₂的复合催化剂复载于同样的基体上，分别与TiO₂降解焦化废水中有毒污染物的最优条件下的对比实验。出现使用同样的TiO₂包覆ZnO对各因子的降解均为最优，其降解率分别为：87．6％，75．7％，96．9％和98．7％，从而最终确定了焦化废水中有毒污染物降解的最优催化剂为TiO₂包覆ZnO。研究表明，使用光催化氧化技术，焦化废水中的有毒污染物CODcr、氨氮、氰化物和挥发酚在不同的降解条件下都能获得较高的降解率，在相同的条件下，就单个催化剂来说TiO₂对焦化废水中有毒污染物的降解效果最好；就复合催化剂来说TiO₂包覆ZnO的降解效果最优。