实际工程中,工业废水经生物处理后仍残留低浓度有机污染物,具有潜在的生态风险。此外,水处理行业总体面临着更严苛的排放标准和更迫切的减排及回用要求,因此对高风险尾水进行深度处理势在必行。臭氧催化氧化技术具有高效、经济、成熟、环保等特点,可克服O₃选择性氧化不饱和有机物的缺陷,有效去除工业废水中难生物降解有机物,因而被广泛应用于废水深度处理。结合传统金属基及非金属基臭氧催化剂的优点,本课题采用水热法合成金属有机框架（Metal-organic frameworks,MOFs）—Co-MOF、Ni-MOF和Co/Ni-MOF,探究其催化O₃处理典型难降解污染物或废水的可行性。以典型的难降解农药阿特拉津作为目标污染物,探究三种MOF的臭氧催化活性;并运用一系列的表征手段分析其物化性质,构建催化活性与催化剂性质之间的关系。发现三种MOF均表现出良好的臭氧催化活性。其中,Co/Ni-MOF的催化性能优于相应的单金属MOF,这归因于更丰富且电子云密度更高的金属位点、更大的配位不饱和度、更高的电子传递效率。测试结果表明,表面羟基及Lewis酸位点是关键的O₃吸附及催化位点。EPR及淬灭实验结果表明,Co/Ni-MOF/O₃体系降解阿特拉津主要依赖于O₂·^-、¹O₂和·OH,并且Co/Ni-MOF可促进这些活性物种的产生。其中,O₂·^-及其产生的H₂O₂不仅可推动自由基链式反应的发展,而且还可作为电子受体/供体加速Co（II）/Co（III）和Ni（II）/Ni（III）的价态循环。此外,增加p H值和O₃浓度、降低阿特拉津浓度可促进阿特拉津的降解,而过量的催化剂可能会成为活性物种的淬灭剂。循环实验中,Co/Ni-MOF的催化性能及材料结构均表现出良好的稳定性,但仍有提升空间。根据HPLC-MS/MS结果,提出该体系降解阿特拉津的三种主要途径。通过T.E.S.T软件评估发现各中间产物的大鼠口服半数致死量LD₅₀总体呈现上升的趋势,而发育毒性呈现下降的趋势,说明催化降解后污染物毒性有所削减,环境风险得到控制。以焦化废水的生物尾水作为处理对象,探究Co/Ni-MOF/O₃体系深度处理焦化尾水的有效性。相较于O₃体系,催化体系可借助活性氧自由基通过夺氢、取代、电子转移等方式更加彻底地矿化焦化尾水,并且尾水的碳平均氧化数从1.73升至2.45。此外,增加O₃剂量及催化剂量均可提升焦化尾水的处理效果。光谱分析表明,催化体系可深度削减焦化尾水中具有紫外特征吸收的单环、杂环及多环芳烃,并去除具有荧光特性的色氨酸类物质以及类溶解性生物代谢产物,同时SUVA₂₅₄由4.71 L/（mg·m）下降至2.93L/（mg·m）,消毒副产物的生成势能也会随之下降,说明焦化尾水的生态风险得到削减。