二氧化氯作为一种水处理剂,因其优良的性能已被广泛应用于水处理领域,利用二氧化氯的强氧化性处理难降解废水是其在水处理中的主要用途之一。本论文主要研究了二氧化氯催化氧化处理工业废水技术,包括催化剂的制备,以及催化氧化处理咖啡因废水、含氰废水和印染废水,并对二氧化氯化学氧化体系与二氧化氯催化氧化体系进行了比较,验证了二氧化氯催化氧化效果,强调了选择适宜的催化剂来降低反应活化能是二氧化氯在处理工业废水方面的主要研究方向。实验结果表明:对COD为14999.4 mg/L的咖啡因废水,单纯用二氧化氯化学氧化处理时反应速度慢且效果差,COD的去除率仅仅57.3 %;但是在适当的催化剂（催化剂制备条件为:浸渍液浓度为4 %,焙烧温度为350℃,催化剂焙烧时间为3小时）作用下,COD的去除率可达到76.4 %。相同水平下COD去除率提高40 %,氧化剂费用也降低一倍。其工艺条件为:溶液pH控制在3⁴,二氧化氯投加量为160 mg¹80 mgClO₂/L废水,反应时间45分钟;对CN-为1600 mg/L的含氰废水,化学氧化处理最佳pH控制在9¹0,反应时间60分钟,[ClO₂]/[CN-]=6时的去除率接近100 %;而在适当的催化剂（浸渍液浓度为3.5%,焙烧温度为350℃,催化剂焙烧时间为3小时）作用下,当溶液pH控制在9¹0,反应时间60分钟,[ClO₂]/[CN-]=4时,CN-的去除率就接近100 %。相比下CN-的去除率比化学氧化处理高出2个百分点。对于色度2 000倍,COD值为600 mg/L印染废水时,化学氧化法的脱色率最终达到76 %左右、COD去除率达到75 %左右;而催化氧化法的脱色率达到95%左右、COD去除率为85 %左右,其最佳实验条件为:二氧化氯投加量为8 mL/100 mL的印染废水、反应时间为45分钟、溶液pH=9。因此,无论是从技术方面还是经济方面考察,各项评价指标都表明催化氧化明显优于化学氧化工艺。在此基础上,本论文也对催化剂的使用寿命、再生方法和二氧化氯催化氧化机理进行了初步的探讨,为二氧化氯催化氧化技术在实用性和科学性方面的进一步发展提供理论依据。