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煤化工废水作为典型的难降解有机废水之一,是我国工业废水排放中的一个重要组成部分,废水中的大部分物质都属有毒有害物质,对环境和人体健康危害巨大。由于其毒性大、浓度高、成分复杂,难以生化降解等特点,传统的水处理方法根本无法将其处理至国家废水排放标准。因此,对于煤化工废水的深度处理成为近年来工业废水处理的一大热点。间甲酚作为煤化工废水中的主要污染物,名列于我国水污染优先控制污染物,更是对人体具有强腐蚀性和刺激性。本文通过催化O3-H2O2协同氧化处理间甲酚,可将间甲酚转化为小分子酸或完全矿化,并利用树脂对生成的小分子酸进行吸附,取得了良好的处理效果,为难降解有机废水的深度处理方法奠定了基础。首先,通过等体积浸渍法制备了 Fe-Mn/γ-Al2O3催化剂应用于催化O3-H2O2协同氧化体系,在常温常压条件下,通过一系列手段对催化剂的物理化学性质进行了表征。考察了 O3及H2O2投加量、pH值、空速等因素对总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)去除率及间甲酚转化率的影响。通过优化实验确定协同催化氧化体系的最优处理参数为:间甲酚浓度为100 mg·L-1时,O3投加量为481 mg·L-1废水,反应时间为10 min,空速为6 h-1,H2O2投加量为211 mg·L-1废水,进水pH为6.7。在此条件下,TOC去除率可达68.37%,间甲酚转化率可达100%,协同因子AF值为1.17,说明在催化剂的作用下,O3与H2O2起协同作用。通过GC-MS和LC-OCD对Fe-Mn/y-Al2O3催化O3-H2O2氧化间甲酚的产物类型及相对分子质量进行分析,发现反应产物的主要成分为小分子酸。并通过连续反应进一步考察了催化剂的稳定性。为了进一步处理Fe-Mn/γ-Al2O3催化O3-H2O2氧化间甲酚的产物小分子酸,采用碳化树脂作为吸附剂,乙酸作为模型小分子酸进行吸附考察。通过对课题组内几种常用树脂进行筛选,选用DICP-1树脂作为吸附剂,在树脂投加量为0.1 g·mL-1的条件下,对浓度为1000 mg·L-1的常见小分子酸的TOC去除率均达到93%以上,对小分子酸的吸附无选择性,并且在一定盐度条件下仍有较好的吸附能力。通过间歇反应考察DICP-1树脂在吸附小分子酸的反应过程中受pH、树脂投加量、表面酸碱性等影响。将其投入到实际废水中进行连续实验发现DICP-1树脂在强酸环境下吸附效果更好。在对新和成废水催化湿式氧化出水的吸附考察中,在进水pH=3,盐度为9%,空速为30 mL·h-1的条件下吸附20 h后,DICP-1树脂仍具有良好的吸附性能,TOC去除率始终在88%以上,与最初相比未有降低,证明其吸附性能十分稳定。经过多次循环吸附-脱附实验后,其COD吸附量仅有小幅度减小,说明其再生性能良好,适合投入到实际工业废水处理应用中。