随着我国经济规模不断扩大,工业园区已成为经济发展的主要增长点,而园区产生的废水成分复杂、生物毒性大,传统的生化工艺很难高效彻底地去除废水中有机污染物,且造成的环境污染问题日益严重,因此开展工业园区二级出水的深度处理对保护水体环境具有重要意义。在高级氧化技术中,臭氧类氧化工艺因氧化性强、反应速率快、二次污染小、操作简单等优点在深度处理中发挥着越来越重要的作用。本文制备了 Mn基、Cu基、Ce基、Fe基和La基五种催化剂,并优选出Mn基催化剂作为臭氧催化剂,研究了 Mn基催化臭氧化和Mn基/O3/H2O2氧化体系深度处理工业园区二级出水的性能,本研究将为工业园区废水的处理提供重要的技术指导。在臭氧氧化工业园区二级出水的过程中,单独臭氧氧化体系降解该二级出水中污染物的效果十分有限,反应60 min后,化学需氧量（COD）和总有机碳（TOC）的去除率最高分别为30.0%和13.5%。相比之下,催化臭氧氧化工艺极大的提高了二级出水中污染物的处理效果。反应60min后,Mn基、Cu基、Ce基、Fe基和La基催化臭氧氧化工艺在工业园区二级出水的处理中的COD去除率分别达到84.8%、80.0%、71.8%、60.0%和55.8%,矿化率均在65%以上,其中Mn基催化剂表现出优异的催化性能。但臭氧氧化和催化臭氧氧化工艺对总氮（TN）的去除均十分有限。考察了臭氧投加量、催化剂投加量和初始pH对Mn基催化臭氧化二级出水的性能。在臭氧投加量为0.84g/h、催化剂用量为100g/L和pH为4.0时,Mn基催化臭氧化体系的COD和TOC去除率分别达到84.8%和69.3%。Mn基催化臭氧氧化工业园区二级出水的重复性实验表明,催化剂使用5次后COD和TOC去除率仍分别保持在80%和55%以上,Mn基催化剂表现出良好的稳定性。考察了 O3、H2O2和Mn基/H2O2等6种氧化工艺深度处理工业园区二级出水的效果。结果表明,废水中污染物去除效果依次为Mn基/O3/H2O2＞Mn基/O3＞O3/H2O2＞O3＞Mn基/H2O2＞H2O2。其中Mn基/O3/H2O2氧化体系优异的氧化性能得益于H2O2和催化剂在促进O3向活性氧物种（ROS）转变过程中的协同作用。在H2O2/O3摩尔比为0.10、催化剂投加量为75 g/L和pH为4.0的条件下,COD和TOC去除率分别达到85.2%和80.0%,比其他氧化工艺对二级出水中的污染物去除效果明显提高。猝灭实验表明,单线态氧（~1O2）和超氧自由基(·O2-/·HO2-)是Mn基催化臭氧氧化工艺和Mn基/O3/H2O2工艺处理工业园区二级出水中的主要ROS,并未检测到羟基自由基（·OH）的存在。三维荧光分析表明,该二级出水以芳香类物质和可溶性微生物代谢物为主。H2O2和Mn基/H2O2体系在反应过程中对荧光强度的降解几乎无影响,总荧光强度去除率分别在1%和4%以内。单独O3、O3/H2O2、Mn基/O3和Mn基/O3/H2O2氧化体系反应60 min时,总荧光强度去除率均可达到88%以上,其中Mn基/O3和Mn基/O3/H2O2氧化体系的总荧光强度去除率均在93%以上。对荧光光谱中的各组分进行定量分析,反应60 min时,单独O3、O3/H2O2、Mn基/O3和Mn基/O3/H2O2氧化体系对芳香类物质（R1和R2）的去除率分别为88.7%、90.0%、93.6%和92.5%;富里酸（R3）的去除率除单独O3氧化体系在60 min时的达到93.3%外,其他体系均在40min内完全去除;可溶性微生物代谢物（R4）的去除率分别为88.3%、89.7%、93.1%、92.2%;腐殖酸（R5）的去除率分别为83.1%、87.6%、90.3%和92.0%。结果表明,Mn基/O3和Mn基/O3/H2O2氧化体系对各分区荧光组分均具有较好的去除效果,根据不同组分的降解过程,推测可能的降解顺序为:富里酸＞腐殖酸＞可溶性微生物代谢物＞芳香类物质。该结果可为工业园区二级出水的深度处理提供参考。