焦化废水是以酚类、氮杂环类物质为主要成分的高浓度难降解有机废水，焦化废水中难降解有机物多、浓度高，经二级生物处理后很难达标，所以需要进行深度处理，寻求经济有效的方法对焦化废水进行深度处理，使其达到国家排放标准是近些年的研究热点。高级氧化技术中的Fenton试剂具有氧化性强、反应速度快等优点，可以用于焦化废水的深度处理，但传统Fenton反应必须在酸性条件下（pH=3）才能有较高的氧化能力，并且反应结束后会产生大量的含铁污泥，使出水颜色发黄，而引发二次污染等问题。研究发现将铁离子负载于载体上形成固体催化剂，与H₂O₂、紫外灯构成非均相光芬顿体系，不但可以拓宽pH范围，并且反应结束后催化剂可易于回收利用。本文以TiO₂/Al₂O₃为载体，采用沉淀法制备了负载型铜铁氧化物催化剂，优化了制备条件，对催化剂进行了表征分析，通过处理4-氯酚及喹啉，考察了非均相光芬顿体系的影响因素，分析了经非均相光芬顿处理后，焦化废水二级出水前后成分的变化，考察了非均相光芬顿连续流深度处理焦化废水的运行情况。考察了铜铁比例、焙烧温度、焙烧时间对催化剂活性的影响，确定催化剂中的铜铁比例为1：5，焙烧条件为200℃下焙烧5h，通过SEM、BET、XRD、XPS对催化剂进行表征，结果表明催化剂的主要有效组分为FeOOH、Fe₂O₃、CuO，相比载体，催化剂比表面积、孔容和孔径有所减小。通过对焦化废水中典型有机物4-氯酚和喹啉的降解，得出H₂O₂投加量、铜铁氧化物催化剂投加量、溶液初始浓度、H₂O₂投加方式是影响非均相光芬顿氧化能力的重要因素。经GC-MS分析，焦化废水二级出水中的主要成分为氮杂环类、邻苯二甲酸酯类、酸类、多环类等难降解有机物，并含少量的酚类和烃类；经非均相光芬顿深度处理后的水中只剩余一些直链烷烃类物质及邻苯二甲酸二丁酯，表明焦化废水中的难降解有机物被氧化为易降解的小分子有机物、CO₂和H₂O，降低了水的毒性，提高了可生化性。采用非均相光芬顿连续流深度处理焦化废水，在运行中考察H₂O₂投加量、催化剂投加量、水力停留时间的改变对系统的影响。本文所建立的非均相光芬顿体系可以在较宽pH范围内运行，氧化能力强，连续运行稳定性好，对焦化废水的深度处理有着很好的效果，出水可以达到《钢铁行业污水排放标准》和《污水综合排放标准》一级B标准，证明了非均相光芬顿系统深度处理焦化废水的可应用性。