复杂工业废水经优化的生物处理后,出水依然存在低浓度的残余有机污染物,需要通过化学法进行深度处理。研究表明COD为30⁹0 mg/L的焦化废水尾水达标尾水（bio-treated coking wastewater,BTCW）中含有难以生物降解的含氮杂环化合物、苯衍生物、烷烃和多环芳烃等,环境风险很高,影响后续的盐分离与回用。臭氧催化技术具有低二次污染和氧化能力强等特征,能够克服臭氧分子选择性氧化不饱和有机物的弊端。基于此,本研究主要通过改进水热合成法制备出高效的NiO催化剂并应用于BTCW的矿化中,以达到降低其环境风险甚至实现完全矿化的目标,同时为臭氧催化法在焦化废水尾水的应用提供参考。通过XRD、XPS、SEM等手段对比添加不同表面活性剂制备的NiO的表面性质进行表征,发现采用加入十六烷基三甲基溴化铵（hexadecyltrimethylammonium,CTAB）水热合成法制备出的NiO-1比表面积最大,而且表面最少聚结。采用高级氧化过程常见的副产物草酸作为目标污染物对NiO的催化性能进行评价。NiO-1表现出最佳的催化性能。Ni²⁺析出的浓度最低,仅为0.8 mg/L,并没有产生明显的催化效果。通过对催化剂稳定性的分析,草酸的酸腐蚀性是离子析出的重要原因。通过对活性氧化物种的测定,发现该催化过程由羟基自由基介导。其高催化活性可以归因于高表面羟基密度、强稳定性和强电子传递能力。通过考察pH对催化性能的影响,发现该催化过程对pH具有强烈的依赖性。当pH低于7.5时,pH的升高有助于矿化效果的提高。过高的pH通过影响表面与O₃分子和草酸的接触而抑制其催化活性。此外,通过建立基于臭氧进气浓度、催化剂剂量和初始pH的动力学预测模型,发现相比于初始pH,臭氧进气浓度及催化剂剂量对O₃/NiO-1降解草酸的效能影响更大。采用O₃/NiO-1对BTCW进行矿化处理,考察了臭氧浓度及催化剂剂量的影响,通过对COD、TOC和MOC的评价,发现O₃/NiO-1比O₃能够表现出更好的有机物矿化效果。在臭氧进气浓度、流量及催化剂投加量分别为30 mg/L、1.0 L/min和2.0 g/L时,420min后基本实现有机物的“浓度趋零”。循环利用5次,依然能表现出较高的催化活性。通过光谱学分析,发现BTCW中含有微生物副产物和类色氨酸物质这两类具荧光响应的物质以及单环芳烃等不饱和物质。这些物质均能轻易被O₃和O₃/NiO-1有效去除。此外,在对225³00 nm区间波长响应的有机物,O₃/NiO-1表现出更佳的去除性能。XPS分析表明O₃及O₃/NiO-1降解BTCW过程中均出现了具C-C及C-C=O的物质如有机酸的生成。