染料废水的色度高、成分复杂、可生化性低,是典型的难降解有机废水,其处理一直是污水处理行业中的难题。随着国家对废水排放标准的日益严格,传统的处理工艺已很难满足对染料废水深度处理的要求,因此寻找一种经济有效的处理方法迫在眉睫。活性炭催化臭氧氧化是近年来发展起来的一种高级氧化技术,在染料废水处理领域具有较好的应用前景,而寻找一种来源广泛、廉价易得的活性炭作催化剂十分重要。造纸污泥具有来源广泛、无机成分含量高、处置困难等特点,可作为一种潜在的活性炭制备原料,这对于造纸污泥的资源化利用和染料废水的高效处理工艺开发均具有较好的现实意义。本论文提出了一种利用造纸污泥制备活性炭,并应用于催化臭氧氧化染料废水的新思路。以造纸污泥为原料,采用化学活化法制备活性炭,运用一些表征分析手段分析不同制备条件对污泥活性炭性质的影响,确定了污泥活性炭的最佳制备条件,并用所制备的污泥活性炭作为催化剂催化臭氧氧化橙黄Ⅱ模拟染料废水,考察不同因素对橙黄Ⅱ和TOC降解效果的影响,研究污泥活性炭的稳定性,同时探究了造纸污泥活性炭催化臭氧氧化橙黄Ⅱ模拟染料废水的反应机理。主要研究结论如下：1、确定了污泥活性炭的最佳制备工艺为：原污泥与氯化锌的比例为1：2、焙烧温度为600℃、活化时间为12h、焙烧时间为60min,此时,比表面积为466.9m2/g,产率约为41.9%,总孔容为0.2491cm3/g,平均孔径为3.198nm。污泥活性炭的孔隙结构丰富,以中孔为主,有利于大分子污染物的吸附,红外光谱和零电荷点分析表明,污泥活性炭表面官能团丰富且以酸性基团为主,表面带负电。热重分析表明,氯化锌使污泥中的H和O以水的形式脱离出来,而原污泥中的碳得到了充分利用。2、系统开展了造纸污泥活性炭催化臭氧氧化橙黄Ⅱ模拟染料废水的性能研究,探明了污泥活性炭投加量、臭氧投加量、橙黄Ⅱ的初始浓度以及溶液的pH值对橙黄Ⅱ和溶液TOC的去除效率的影响,当污泥活性炭投加量为1g/L,臭氧流量为0.1L/min,橙黄Ⅱ初始浓度为300mg/L,溶液pH=3时,反应时间为1h时,橙黄Ⅱ的去除率可达100%,TOC去除率约为60%,相较于单独臭氧氧化和污泥活性炭的吸附而言,反应效率都大大提高,尤其是在前10min,污泥活性炭和臭氧表现出了明显协同效应。研究表明,污泥活性炭投加量的增加有利于橙黄Ⅱ去除率的提高,臭氧流量的增大在定范围内也有利于橙黄Ⅱ去除率的提高,随着其初始浓度的增大橙黄Ⅱ去除率低,而随着溶液初始pH值的增大,橙黄Ⅱ和溶液的TOC去除都有所下降,主要是因为pH会影响污泥活性炭的表面电荷状态,进而影响到对橙黄Ⅱ的吸附氧化。同时还研究了不同pH条件对单独臭氧氧化和污泥活性炭的吸附的影响,结果发现,碱性条件下有利于臭氧氧化,而酸性条件下有利于污泥活性炭吸附。3、初步探明了造纸污泥活性炭催化臭氧氧化橙黄II模拟染料废水的反应机理。研究发现,叔丁醇的加入并没有明显地抑制污泥活性炭-臭氧体系对橙黄Ⅱ的去除效能,说明该体系中不已因羟基自由基氧化为主导的,而酸性条件下的去除效果要比碱性条件下好,这说明吸附在催化臭氧氧化过程中起着重要的作用。实验还对不同反应时刻的橙黄Ⅱ溶液进行了全光谱扫描,发现橙黄Ⅱ分子结构被破坏,在反应结束时,在485nm处基本没有吸收,溶液脱色完全,橙黄Ⅱ分子被分解为CO2和H20或者其他小分子。最后研究了污泥活性炭的稳定性,结果发现在重复使用5次后,依然保持较好的吸附催化性能。