印染废水属于“三致”工业废水,含有典型的难降解污染物,催化臭氧技术可对其实现有效处理,大幅提升出水水质,但催化剂的分离回收是其实际工程中一大问题。本文以铁锰氧化物作为活性成分,负载于粉末活性炭上,制备出具有磁性的铁锰氧化物改性活性炭,并将其应用于臭氧催化氧化工艺,以高浓度的亚甲基蓝溶液模拟的印染废水进行研究,在提高工艺催化降解有机物效率的基础上,通过磁性分离解决催化剂的回收问题。通过共沉淀法制备了三种负载比的改性活性炭,以BET比表面积测试法、扫描电镜分析、EDS能谱检测、X射线衍射分析、红外光谱分析、X射线光电子能谱分析、VSM磁强测量、Zeta电位对其进行表征,并探究其磁分离、金属离子浸出和重复利用率等性能。由表征结果验证,铁锰氧化物成功负载于活性炭,材料可磁性回收,在对亚甲基蓝的吸附去除和催化臭氧降解实验中都表现出优越的性能,且金属离子浸出率较低,5次循环利用后去除率可达77.5%。改性活性炭最佳负载比为1:1,并进行条件优化与机理探究。在吸附实验中,利用吸附动力学、吸附等温线以及吸附热力学分析其吸附行为,并通过对时间、温度、初始浓度、p H、改性活性炭投量和盐度的影响因素探究确定最佳吸附实验条件,结合表征结果推测吸附机理。当亚甲基蓝浓度为300 mg/L,活性炭投加量为0.6 g/L时去除率可达97%,最大吸附量为467.22 mg/g;浓度为500 mg/L时则达到518.20 mg/g。改性活性炭对亚甲基蓝的吸附是符合准二级动力学、Redlich-Peterson等温线模型的吸热过程,在碱性环境中吸附更快。催化臭氧实验则是以不同臭氧投量研究吸附、氧化和催化之间的协同效应,在不同反应时间、不同p H环境和不同投量与盐度的影响下确定最佳催化实验条件,以相同体系处理甲基橙和罗丹明B扩展了改性活性炭对不同染料的催化效果探究。最后通过矿化度、自由基等探究结合吸附机理推测催化臭氧机理。投入2 mg/min臭氧后,对500 mg/L亚甲基蓝催化臭氧处理30 min脱色率可达100%,60 min时COD从380 mg/L削减至43 mg/L,矿化率为88%。而单独臭氧体系中脱色率最高可提高41%,且矿化率仅为66%。催化臭氧过程符合拟一级动力学,在p H=3～10的范围内均有显著的降解效果;盐度对吸附和催化过程均影响较小,即体系对水质适应范围广,能显著提高臭氧的利用率且保持高效的去除效果。这是由于其比表面积较大、表面基团丰富,且负载铁锰氧化物提升了吸附与催化性能,能将亚甲基蓝吸附于表面进行反应。采用廉价的原材料和简单的合成方式所制备出的具有磁性回收性能的新型高效臭氧催化剂对于印染废水深度处理工艺具有工程价值。