该研究制备了一种新型固体催化剂,开发了一种去除水中难降解有机污染物的高效、不受羟基自由基抑制剂影响、成本相对较低的多相催化臭氧氧化水处理技术.该文将锰的良好催化活性与活性炭的丰富孔结构、大比表面积等优势特性相结合,采用高锰酸钾溶液直接浸渍活性炭方法制备负载型锰金属氧化物催化剂MnOx/GAC.该方法利用高锰酸钾与活性炭之间发生氧化还原反应,生成的锰氧化物在载体GAC上附着牢固、负载量高(重量比10.8%).试验发现,振荡时间、陈化时间、陈化温度都会影响MnOx/GAC催化剂的活性.在催化剂制备过程中需要综合考虑各种影响因素,以制备高活性催化剂.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、高速自动BET分析仪等手段对MnOx/GAC催化剂的形态、物相、成分、比表面积与孔分布、零电荷点pH值(pHzpc)等性质进行了表征.以高稳定性有机污染物硝基苯作为目标有机物,测试MnOx/GAC的催化活性.通过连续流和半连续流运行方式研究了pH值对MnOx/GAC催化臭氧氧化过程和单独臭氧化过程的影响,以探讨MnOx/GAC催化臭氧氧化过程的反应机理.通过考察有机污染物在催化剂上的吸附作用与有机物催化降解效率的关系.考虑到水质背景会对MnOx/GAC催化臭氧氧化过程产生影响,该文探讨了水中无机离子、天然有机物对催化过程的影响规律.以腐殖酸代表天然大分子有机物,研究了MnOx/GAC催化臭氧氧化对天然有机物的去除和氯化消毒后三卤甲烷的控制.以松花江水为原水,进行连续流试验,考察MnOx/GAC催化臭氧氧化技术对实际水体有机物的去除效果.连续流试验发现,经过8个月的运行,催化剂表面特性发生了变化.比表面积和总孔容增加,负载量减少,表面酸性增强.