近年来，水污染问题已引起人们的广泛重视，特别是工业废水中一些难降解有机物是导致水质恶化的主要污染物质，因而研究开发应用于大规模水处理中的新型水处理工艺，有效去除水中难降解有机物，已成为当务之急。 虽然臭氧已被广泛用于处理有机废水，但臭氧废水处理仍有运行费用高和有致癌作用的副产物（甲醛，乙醛）生成的缺点。本研究的目的是利用臭氧和催化剂合用的方法开发高效低成本无有害副产物生成的臭氧有机废水处理系统。 首先研究了在一定条件下，O3、O3/MnO2、O3/AC、O3/（MnO2+AC）催化氧化技术对苯酚的降解效果。考察了臭氧进气量、温度、及溶液的初始pH值等因素的影响。结果表明，对于COD为4000mg/L的苯酚溶液，反应时间1h，其降解效果分别为10％、40％、66％、90％。溶液的初始pH值对催化臭氧氧化有比较重要的影响，在pH值为10时，COD的去除率最大。 本文开展活性炭负载MnO2催化氧化处理废水中苯酚的研究。目的在于用二氧化锰的催化作用，进一步加速臭氧生成·OH自由基，进一步提高它对水中有机物的氧化效率。考察了催化剂制备方法、载体表面属性、载体类型、载体上活性组分种类、负载量等对负载型非均相催化剂催化活性的影响。结果表明，活性炭负载MnO2在催化臭氧化中提高了有机物COD的去除率。催化剂的最佳制备条件为：负载量5％，焙烧温度700℃，焙烧时间2h，对于COD为4000mg/L的苯酚溶液，反应时间1h，降解效果达到了94％。在重复使用10次以后，催化剂对COD去除率没有明显变化。 在催化臭氧化中，体系pH值是一个重要影响因素，当pH<6时，遵循臭氧直接氧化机理；当pH>6时，遵循羟基自由基反应机理。随着催化剂用量的增加，其去除率增大，最佳的催化剂用量为25g/300mL。低浓度HCO3-离子的存在能促进反应，高浓度HCO3-离子存在能抑制反应，间接表明催化反应遵循自由基作用机理。温度对反应的影响比较小。 采用气质联用技术对降解的中间产物进行了检测，进行了机理的推测。 体系pH值对反应的动力学参数影响较大，计算了不同pH值下的反应级数和反应速率常数；结果表明，在pH=11时，催化臭氧化苯酚为1级反应，反应速率常数k=0.0375S-1。