有机废水成分复杂、毒性大、很难通过常规的生化方法进行处理。臭氧催化氧化技术操作简单,处理效率高,对有机废水有很好的处理效果,开发新型的非均相催化剂已成为当前的研究热点。本文制备了不同活性组分的催化剂,对臭氧催化氧化工艺条件进行了优化,探索了蜂窝活性炭基催化剂臭氧催化氧化的反应机理。以100孔/平方英寸的蜂窝活性炭（HAC）为载体,制备了Fe-La/HAC、Fe-Ce/HAC、Cu-La/HAC、Cu-Ce/HAC、Zn-La/HAC和Zn-Ce/HAC六种催化剂。以亚甲基蓝（MB）为目标污染物对催化剂活性进行评价,结合XPS和H2-TPR表征,确定了活性组分为Cu和La,其中过渡元素Cu具有更高的催化活性,稀土元素La的加入可以降低活性组分的溶出浓度。通过改变Cu、La负载量,焙烧温度和焙烧时间,探究了不同制备条件下催化剂对亚甲基蓝废水COD去除率的影响。结果表明,蜂窝活性炭基催化剂的较优制备条件为:Cu负载1.0 wt.%、La负载1.0 wt.%、焙烧温度400℃、焙烧时间2 h。以直径1 mm、2 mm和4 mm的柱状活性炭（AC）为载体,制备了三种Cu-La/AC催化剂。与Cu-La/HAC催化剂对亚甲基蓝废水的处理效果相比较,以蜂窝活性炭载体制备的Cu-La/HAC催化剂的催化活性介于1 mm和2 mm的Cu-La/AC催化剂之间,说明蜂窝活性炭用做该类催化剂载体性能较佳。考察了不同工艺条件对亚甲基蓝废水COD去除率的影响,优化后的工艺条件为:水力停留时间15 min、臭氧投加量80 mg/L、废水初始p H 8.3。10～30℃范围内,温度的升高会提高COD的去除率。亚甲基蓝废水的MB去除率为95.43%,COD去除率为85.19%。对更难降解、毒性更高的含氰有机废水进行处理,在O3:COD=3.6:4.05下,含氰有机废水的总氰去除率为88.60%,COD去除率为77.78%。探索了Cu-La/HAC催化剂臭氧催化氧化的反应机理。叔丁醇和苯酚分别通过猝灭液相和催化剂表面的·OH,使MB去除率降低了17.37%和30.56%,证实了体系中·OH的存在。磷酸二氢钠通过与Cu-La/HAC催化剂表面羟基相结合,抑制了亚甲基蓝的降解,证实了催化剂表面羟基是O3分解生成·OH的活性位点。在Cu-La/HAC催化剂臭氧催化氧化中·OH和O3共同参与有机物分解,·OH一部分与催化剂表面吸附的有机物反应,另一部分扩散到液相中与有机物反应。