随着GB 16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的颁布实施,对垃圾渗滤液的排放限值有了更严格的规定。膜处理法因其占地面积小和处理效果好的特点,常用作垃圾渗滤液的深度处理工艺。但是,膜处理技术的应用会产生高有机物浓度、高重金属含量且可生化性极差的浓缩液,其妥善处理成为了制约膜处理技术应用的难题。本研究以郑州垃圾综合处理厂垃圾渗滤液膜处理后产生的浓缩液为研究对象,采用混凝-臭氧催化氧化组合工艺对其进行深度处理,对组合工艺处理浓缩液中有机物的变化规律进行了探究,并制备了硅藻土负载纳米Fe₃O₄多相臭氧催化剂,探究其催化臭氧处理浓缩液的效能。混凝沉淀试验结果表明,聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铝铁（PAFC）和聚合硅酸铝铁（PSAF）四种絮凝剂均能通过混凝沉淀作用降低浓缩液的COD和UV₂₅₄值,但PAC的混凝去除效果优于其他三种。在浓缩液初始p H为5.0,PAC投加量为1000 mg/L助凝剂投加量为4 mg/L的条件下取得最佳处理效果,,此时浓缩液的COD和UV₂₅₄去除率分别为35.65%和40.34%。采用共沉淀法制备了硅藻土负载纳米Fe₃O₄多相臭氧催化剂,并利用XRD、SEM-EDS、FTIR和BET分析手段对催化剂进行了表征,结果表明,纳米Fe₃O₄颗粒被成功的负载到硅藻土的表面,其分散性增加,且负载前后,材料的比表面积和孔体积出现了下降,制备的硅藻土负载纳米Fe₃O₄材料仍具有较高的比表面积,为71.07 m²/g。臭氧催化氧化试验结果表明,在浓缩液初始p H为7,臭氧体积流量为1.0L/min,催化剂投加量为0.8 g/L,反应时间为90 min的条件下取得最佳处理效果,此时,出水的COD和UV₂₅₄去除率分别为67.8%和86.3%。动力学分析结果表明臭氧催化氧化降解浓缩液有机物的过程更符合拟二级反应动力学。催化剂的重复利用试验表明,催化剂在经过五次重复使用后,对浓缩液COD仍能保持60%以上的去除率。通过自由基淬灭试验验证了硅藻土负载纳米Fe₃O₄能够催化臭氧产生羟基自由基,从而氧化降解浓缩液中的有机物。本研究采用紫外-可见吸收光谱、凝胶色谱、三维荧光光谱和气相色谱-质谱等分析手段对组合工艺处理浓缩液过程中有机物的变化规律进行了探究,结果表明,组合工艺能够降低浓缩液中有机物的芳香结构化程度,分子量较大的物质被转变为小分子物质,富里酸和腐殖酸等难降解的有机物分解成没有荧光特性的小分子的中间产物。GC-MS结果表明,经组合工艺处理后,浓缩液中难降解的杂环类有机物能够开环,被降解为烷烃衍生物等易降解的物质,烷烃类有机物被矿化成CO₂和H₂O而得以去除。可生化性分析结果表明,浓缩液的BOD₅/COD值由原来的0.02上升至0.32,出水的可生化性有了大幅度提高。