臭氧催化氧化技术作为将难降解的污染物转化为可被常规方法去除的物质的深度处理过程，是一种日益发挥重要作用的高级氧化技术。相对于常规臭氧化反应，催化剂的制备是臭氧催化反应研究的关键问题，同时臭氧催化反应效率也与臭氧催化反应器内流场分布密切相关。催化剂的制备技术及其相应的催化反应器流场的研究是臭氧催化氧化技术规模化应用需要解决的主要技术问题。　　本文为解决臭氧催化技术应用的瓶颈问题，开发实用的填料区催化剂制备方法，建立了臭氧催化氧化反应实验平台。针对臭氧催化反应器填料区流速场分布难以测试问题，建立了臭氧催化反应器流场数值模拟方法。开发了气液两相流同步非接触式测试新技术，通过对臭氧催化反应器气液两相区流速场测试，验证了基于气液两相湍流模型与多孔介质模型的臭氧催化反应器CFD模型的可靠性。利用数值模拟方法分析了包括臭氧催化反应器填料区在内的，整个反应器中气液两相流动的结构与规律。　　①利用复合污泥制备具有催化活性的污泥基活性炭，将臭氧催化氧化催化剂载体的成型与催化剂的负载过程进行整合，制备的污泥基活性炭具有良好的催化臭氧化性能，在有效处理污泥的同时降低了催化剂制备成本和简化了制备工艺。　　②研制出一套两相流数字粒子图像区域流速测速系统（PIV系统），并应用于臭氧催化反应器实验模型两相流区域流速场的测试，克服了传统接触式点测量方法无法获取区域流动同步信息的缺陷。在变化进气流量、进液流量和催化层高度三个条件时测试不同工况下的反应器内气液两相区速度场分布。结果表明，液相流速总体小于气相流速;横向速度远小于垂向速度，垂向的流动分布是决定反应器内水力特性的主要因素。　　③建立基于气液两相湍流模型与多孔介质模型的臭氧催化反应器CFD模型，对此臭氧催化反应器的流速场进行了数值模拟;采用流场测试的实验结果对模拟结果进行检验，该模型能够准确反映出臭氧催化反应器内流场的运动规律。数值模拟结果表明:同一进气流量下，垂向速度和横向速度都随着进液流量的增加而相应的增加;进气流量增大时，流速分布发生较大变化，进气流量是影响反应器内流速分布的主要因素。