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本文以废酵母作为原料，制备活性炭（AC）和负载过渡金属活性炭（Cu/AC、Co/AC、Fe/AC、Mn/AC）催化剂。根据正交实验结果，系统研究了活性炭和负载过渡金属的活性炭的制备条件。本文还对活性炭和负载过渡金属的活性炭进行了表征，吸附亚甲基蓝的性能研究，以及催化臭氧氧化的性能评价，污染物降解机理，影响催化性能的分析。得到以下主要结论： 1.活性炭催化剂制备及吸附性能评价 Na2CO3活化制备活性炭催化剂的最佳条件为：废酵母与 Na2CO3的比例为4:1，炭化温度为700℃，炭化时间为4 h。对AC、Cu/AC、Co/AC、Fe/AC、Mn/AC进行了XRD，BET，红外光谱和XPS表征，结果表明过渡金属已经成功负载到活性炭上。 在不同的pH条件下，AC、Cu/AC、Co/AC、Fe/AC、Mn/AC对亚甲基蓝的吸附量保持在一定的范围之内，变化不大。AC、Co/AC、Cu/AC、Fe/AC和Mn/AC对MB的吸附平衡时间分别为60min，30min，20min，60min和60min。AC、Co/AC、Cu/AC、Fe/AC和Mn/AC对亚甲基蓝的吸附量分别为407.77mg/L,206.52mg/g,121.25mg/g,123.01mg/g,170.94mg/g. 2.催化氧化反应活性粒子的检测 相同时间内产生的羟基自由基的量从大到小的顺序为 Co/AC+UV+O3，Cu/AC+UV+O3,Fe/AC+UV+O3，Mn/AC+UV+O3，AC+UV+O3，UV+O3，UV，O3，而且生成量是随时间的增长而成线性增大的。催化氧化过程产生的双氧水会被进一步催化、激活生成氧化性能更强的羟自由基。 3.活性炭的催化性能评价 AC，Co/AC，Cu/AC，Fe/AC和Mn/AC对MB的催化臭氧氧化更符合准一级动力学模型，准一级反应动力学速率常数分别为0.2127min-1，0.3941 min-1，0.4094 min-1，0.3910 min-1，0.3759 min-1。非线性动力学方程与线性动力学方程都可以比较好的反应AC，Co/AC，Cu/AC，Fe/AC和Mn/AC催化剂催化臭氧氧化降解亚甲基蓝的过程。经过120min的反应，Cu/AC，Co/AC，FeAC，Mn/AC的TOC最大去除率依次为84.72％，80.40%，75.54%，58.49%。结果表明，在相同实验条件下，Cu/AC的催化效果最佳。 经过三次催化氧化后，Co/AC，Cu/AC，Fe/AC和Mn/AC的TOC去除率比第一次的效率分别降低15.17%，19.42%，20.24%，5.87%。过渡金属离子浓度在催化反应初期随反应的进行不断增加，当达到一定时间后，趋于稳定。说明随着催化反应的进行，活性炭催化剂性能比较好，可以重复使用。 4.活性炭的催化性能影响因素分析 考察了pH值、催化剂用量和亚甲基蓝的起始浓度三种因素对活性炭催化臭氧氧化MB的影响，并得到催化臭氧氧化的最佳条件。 pH值为中性或碱性时TOC的去除效果较好。当活性炭催化剂的投加量分别为0.5g/L、1.0g/L、1.6g/L、2.0g/L时，TOC去除率分别为42.66%、49.41%、38.60%和42.15%。因此最佳催化剂投加量为1.0g/L。当起始亚甲基蓝的浓度为分别为300mg/L，800mg/L，1400mg/L时，TOC的去除率分别为为42.10%，52.33%，49.42%。当MB初始浓度为800mg/L和1400mg/L时，TOC的去除量相差不大。本文使用MB模拟实际印染废水，实际废水水质状况可能比模拟的废水的更复杂，TOC更高，故本文使用1400mg/L浓度的MB。