煤化工高盐废水具有色度大、含盐量高、难降解等特点，为满足“零排放”要求，需要对其进行分盐结晶，在结晶前需脱除有机物和色度。本文对煤化工高盐废水开展非均相催化臭氧氧化工艺处理研究，通过制备自制催化剂，并优化工艺条件，取得较好的处理效果。　　采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对废水有机物成分进行定性分析，结果表明废水中含有烷烃、酯、酮、醛类占58.2％，腈类占34％，吡啶、呋喃类占7.8％。采用臭氧氧化降解煤化工高盐废水中的有机物，分别研究了pH值、臭氧投加量、含盐量和废水初始浓度对有机物降解效果的影响，结果表明:COD和色度去除率随pH值增加而升高，碱性条件有利于有机物降解。影响臭氧投加量包含两个因素:进气臭氧浓度和气体流量，当气体流量一定时，增加进气臭氧浓度，能促进有机物降解效果;当进气臭氧浓度一定时，有机物去除率随气体流量的增加先升高后降低。分别加入不同浓度的NO3-和SO42-研究了不同含盐量对臭氧氧化体系降解有机物效果的影响，NO3-对臭氧氧化体系影响很小，而SO42-对臭氧氧化体系具有很明显的抑制作用。臭氧氧化反应动力学符合一级反应动力学。　　以陶土、活性氧化铝、淀粉以及金属氧化物制备催化剂，考察不同工艺参数对催化臭氧氧化降解有机物效果的影响，并通过测定其抗压强度和BET来评价不同配比的催化剂性能。确定了催化剂制备工艺，陶土∶活性氧化铝∶淀粉∶氧化铜配比为55∶30∶15∶2，混合均匀后经压片机压制成型，在105℃下烘干12h，然后在电阻炉中程序升温至1000℃，保温煅烧1h制得催化剂。对制得的催化剂进行催化剂性能研究，结果表明:催化剂的平衡吸附量为1.5mg COD/g催化剂;自制催化剂的磨损率远低于颗粒活性炭和氧化铝球;催化剂在中性条件下溶损最小，强碱性条件下溶损大于强酸条件下;催化剂经15次循环使用后仍具有较好的稳定性。以自制得到的催化剂处理煤化工高盐废水，结果表明，在原水pH值为7.8，臭氧投加量为12mg/min，催化剂投加量为7g/L的条件下反应40min，COD去除率为44.3％，色度去除率为83.7％，此时COD降至165～192.5mg/L，色度降至12倍，符合后续分盐结晶要求。通过运行成本分析，可知处理1t废水非均相催化臭氧氧化体系的运行成本为2.10元。　　最后，研究了非均相催化臭氧氧化机理，结果表明非均相催化臭氧氧化处理煤化工高盐废水遵循羟基自由基反应机理:液相中的臭氧吸附在催化剂表面产生活性氧化物质，活性氧化物质进而与有机污染物发生反应。臭氧在催化剂表面分解的关键因素是催化剂活性位点一表面羟基，通过傅里叶红外光谱分析和磷酸氢根实验表明催化剂表面存在羟基基团。在臭氧氧化体系中加入催化剂能促进臭氧分解，加快臭氧分解速率，并产生更多羟基自由基。废水pH值会影响催化剂表面电荷状态，从而影响催化剂的表面性质和催化活性，结果表明:当废水pH值越接近催化剂零电荷点pH，有机物降解效果越好。通过紫外可见吸收光谱分析，结果表明，催化臭氧氧化降解含苯环结构有机物的效果不明显，但能够有效降解芳香族化合物的共轭取代结构。通过GC-MS分析表明非均相催化臭氧氧化处理能将难降解的大分子断裂成小分子化合物，将小分子有机物直接矿化。