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非均相臭氧催化氧化技术具有氧化性强、处理成本低和无二次污染等特点,具有良好的应用前景。本文研究了非均相臭氧催化氧化技术应用于甲基橙印染废水的深度处理,主要研究内容包括负载锰氧化物陶粒催化剂的制备,催化剂催化臭氧深度处理甲基橙废水的效果及其各因素对废水降解的影响、非均相催化氧化的降解机制,最后考察了负载锰氧化物陶粒催化剂的实际工程应用。（1）通过圆盘造粒法制备负载锰氧化物的陶粒催化剂,可提高臭氧对甲基橙废水的降解效率,当进水pH值为3、流量为15 L/h、温度为20℃、臭氧投加量为15mg/min时,臭氧催化氧化体系的COD去除率和脱色率分别达到37.6%和90.0%,吸附对COD去除率和脱色率影响较小。负载陶粒催化剂主要成分为Mn2O3和Mn3O4,其活性组分附着强度高,催化剂具有良好的稳定性,且可重复多次利用。（2）对负载陶粒催化剂的制备工艺进行优化,以饱和高锰酸钾溶液与饱和硫酸锰溶液为粘结剂,当煅烧温度为900℃、煅烧时间为20 min时,制得陶粒催化剂具有较高的催化活性,负载陶粒中主要成分为Mn2O3、Mn3O4和MnO2,锰的实际负载量为1.61%,陶粒催化剂具有优良的稳定性,经过3级的浸出实验,锰的浸出量低于1 mg/L。酸性条件下有利于甲基橙分子的降解,甲基橙的脱色过程是通过臭氧分子的直接氧化作用实现的,反应后期的中间产物降解阶段,羟基自由基的间接氧化则发挥了不可忽视的作用。同时,提升废水初始温度和臭氧投加量、降低初始甲基橙浓度可提高反应体系的COD去除率和脱色率。溶液中存在Na2CO3会抑制羟基自由基的产生,从而降低反应体系对污染物的去除效果。在臭氧氧化柱内,随着高度的增加,甲基橙去除效果越好。采用GC/MS、FTIR红外光谱分析和紫外-可见光谱分析表明,甲基橙分子被氧化为芳香类、醛类、酮类、脂类和一些小分子类有机物。（3）在实际印染废水的处理中,催化剂具有强化臭氧氧化能力的作用,采用“臭氧催化氧化工艺”替代原有“臭氧氧化+氯气氧化工艺”处理物化工艺出水,在进水量为60000 m3/d,COD≤250 mg/L、色度≤100倍的条件下,当臭氧投加量为4045 mg/L、催化剂使用量为1200 t时,废水水质得到有效改善,COD和色度进一步降低,每去除1mg/LCOD约消耗1 mg/L的臭氧,系统的运行成本为0.712元/m3。