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近年来,随着中国经济的快速发展,以钢铁等为基础的产业得到大力发展。焦炭作为钢铁生产加工的原材料需求量与日俱增。我国是一个油贫、气缺、煤富的国家,这样的能源结构决定了我国工业发展必须以煤炭为主要原料,其中焦化行业是煤炭工业中的重要环节。随着焦化行业的快速发展,在炼焦过程中产生的有毒、有害、难降解的有机废水随之大量排放到水体中,对水体以及水生物、植物、人类健康等有着严重的危害。因此,有效处理焦化废水成为了当今中国乃至世界环境保护学者们的研究焦点。本文以焦化废水中的主要污染物苯酚、喹啉为研究对象,配制模拟焦化废水(苯酚300mg/L、喹啉100mg/L)；以蒙脱土(MMT)为载体,过渡金属Fe为主要活性组分,采用离子交换法制备Fe系蒙脱土催化剂(Fe-Cr-MMT、Fe-Cr-Al-MMT、Y-Fe-Al-MMT)。利用催化湿式过氧化氢氧化法(Catalytic wet peroxide oxidation, CWPO)降解焦化废水,以COD去除率、Fe溶出量和Cr溶出量为评价指标,考察不同制备工艺下催化剂的催化效果,并优化了CWPO降解焦化废水的工艺条件。通过考察Fe-Cr-MMT催化剂中Fe/Cr摩尔比得出：当Fe/Cr=7/3时,降解后焦化废水的COD去除率为86.3%,Fe溶出量为9.48mg/L, Cr溶出量为1.50mg/L。通过XRD、 BET等对催化剂进行表征,得出Fe/Cr=7/3时,蒙脱土的层间距最大为d001=22.06A；比表面积最大为62.6m2·g-1。为了克服Fe-Cr-MMT催化剂的比表面积小,金属溶出量大等问题,通过添加A1来改善Fe-Cr-MMT催化剂的不足,制备三元金属催化剂Fe-Cr-Al-MMT(其中Fe/Al=2/8)。根据COD去除率、Fe溶出量和Cr溶出量等指标,从Fe/Cr比、焙烧温度、超声功率等方面筛选催化剂的制备条件。当Fe/Cr=7/3,超声功率为100W,焙烧温度物350℃时,废水的COD去除率达到最大85.6%,铁和铬离子溶出量分别为0.98mg/L和0.92mg/L。通过TG-DTG、ICP、EDX、XRD、BET和FT-IR等对Fe-Cr-Al-MMT催化剂进行表征,与原蒙脱土相比,柱撑后的蒙脱土层间距和比表面积明显增大。原蒙脱土的层间距和比表面积分别为15.27A和42.03m2/g,柱撑后蒙脱土的层间距和比表面积分别增大为19.11A和154.19m2/g,说明Fe-Cr-Al成功柱撑蒙脱土。将筛选出的催化剂用于CWPO降解焦化废水的工艺研究,得出最佳工艺条件为：反应温度60℃、废水初始pH=5.0、H2O2加入量为2100mg/L、催化剂的投加量为1.0g/L、反应时间5h。在此条件下,废水的COD去除率达到最大85.6%,反应后溶液中活性金属铁离子和铬离子溶出量分别为0.98mg/L和0.92mg/L。催化剂重复使用四次,其催化性能未明显下降(COD去除率保持在80%),说明催化剂稳定性良好。结合实验数据,对CWPO降解焦化废水进行了机理分析和过氧化氢分解动力学的研究,得出苯酚和喹啉的降解途径和H202分解反应级数n=1.75级,活化能Ea=7.08kJ/mol。最后,探讨Y的加入对Fe-Al-MMT催化剂的结构和催化性能的影响,得出Y可以使得FeOOH的晶型趋于完美,同时可以使活性组分在催化剂中分散的更均匀,从而减小活性组分的流失,说明Y可以作为助催化剂,以提高催化剂的稳定性。