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与臭氧氧化技术相比，多相催化臭氧化技术具有对有机污染物氧化彻底、稳定性好、催化剂可再生重复使用等优点，近年来成为环境领域的研究热点。随着臭氧氧化技术的广泛应用，其在处理含溴原水过程中势必涉及致癌副产物——溴酸盐的生成控制问题。本论文针对水中难降解有机物的去除和溴酸盐的生成控制研发多相催化臭氧化技术，通过不同臭氧催化剂的研制，研究多相催化臭氧氧化过程中溴酸盐还原机制，以及水中有机物对溴酸盐生成抑制和还原的影响。主要研究内容和结果如下:
1.Fe-Al/Al2O3催化臭氧化去除水中难降解有机物通过浸渍、强化水解和后续水热的方法，成功制得了Fe-Al/Al2O3催化剂。与单独臭氧化相比，该催化剂不仅体现出良好的催化臭氧化活性，可以高效降解和矿化水中的难降解有机物，又能明显抑制溴酸盐的生成，并体现出很好的循环使用稳定性，证实Fe-Al水滑石结构是催化剂中的主要活性组分。该催化剂在处理实际含溴原水过程中仍然能够有效去除水中的溶解性有机物，且反应过程中溴酸盐的生成量也低于国家饮用水标准(＜10μg·L-1)的要求。
2.Fe-Al/Al2O3-O3催化臭氧化体系中溴酸盐还原机制通过研究溴酸盐在不同条件下的还原、有机物及其催化臭氧化中间产物对溴酸盐还原效率的影响及对催化剂Fe-Al/Al2O3表面新生Fe(Ⅱ)浓度的影响，证实在不同有机物催化臭氧化过程中，溴酸盐在催化剂表面被还原为溴离子，表面新生Fe(Ⅱ)是溴酸盐还原的主要物种。而溴酸盐的还原效率随着臭氧投加量的提高而增加，选定有机物显著增加溴酸盐的还原，并遵循以下顺序:2，4-二氯苯氧乙酸＞苯海拉明＞安替比林＞氨基三唑＞尿唑。
3.铁掺杂羟基氧铝催化臭氧化去除水中有机物和溴酸盐的生成抑制通过共沉淀法制备了Fe掺杂AlOOH催化剂，考察了不同铁掺杂量对催化剂活性的影响。结果表明Fe0.5Al0.5OOH具有最佳的臭氧催化活性，既能提高有机物的矿化效率，又能明显抑制溴酸盐的生成，且催化剂的金属离子溶出量少，结构稳定性好。进一步研究了Fe0.5Al0.5OOH-O3体系对不同有机物的催化降解，以及有机物对溴酸盐还原效率的影响，其影响遵循以下顺序:苯海拉明＞环丙沙星＞布洛芬＞苯妥英。