废矿油废水主要来自闪蒸脱水工段,该废水成分复杂,化学需氧量（COD）较高,难生化降解,且毒性大,严重污染环境。因而,废矿油废水有效治理是国内外废矿物油再利用工艺面临的难题。本论文先通过对废水污染物的成分进行分析,发现该废水中主要含有机氨盐、磺酸盐和高聚醚类等特征污染物。先后尝试了萃取法、精馏法、吸附法、絮凝沉淀法以及微电解法对废水进行处理,研究表明单一方法很难实现废水达标排放。基于课题组在光催化降解有机物方面进行过前期研究,本论文采用介孔炭负载二氧化钛催化剂对废矿油废水进行有效降解。具体研究内容如下:首先以介孔炭为载体,采用溶胶-凝胶法制备了负载型氧化钛催化剂,并用于光催化降解废水。通过调控制备过程中原料配比（介孔炭、钛酸正丁酯、无水乙醇、冰醋酸以及蒸馏水的质量比为5:9:35:3:5）和焙烧温度（540^oC）可以获得高性能催化剂。随后,使用XRD、SEM、氮气吸附-脱附等表征手段对催化剂的结构进行了分析。研究结果表明复合催化剂中的活性组分为锐钛矿型二氧化钛。此外,由于负载过程中二氧化钛大部分进入介孔炭的孔道内部,只有少量均匀分散在炭载体表面,因而负载后的介孔炭的比表面积由负载前的578 m²·g^-1降低为382 m²·g^-1。此外,介孔炭负载TiO₂降解废矿油废水结果表明,经过絮凝沉降预处理,在双氧水和臭氧条件下进行光催化协同降解是处理废矿物油废水的最佳工艺流程。当反应体系的pH值为5-8,仅加入催化剂(加入量为25g·L^-1),在300 W紫外灯照射下,反应120min后,废水中COD降解率为88%。然而,当反应体系中加入8wt%的双氧水,同时通入臭氧(0.3 m³·h^-1)进行协同降解,反应90min后,COD降解率增加到91.8%。因此,废水经过预处理,然后光催化降解,最后结合生化处理有望实现达标排放。