近年来,随着人口的日益增加和社会的不断发展,全球范围内抗生素的需求和使用量不断攀升。目前,已在多种环境中检测出抗生素,并发现其严重危害生态环境和人类健康。由于抗生素种类多、成分复杂、难降解,常规的处理方法很难将其完全去除。催化臭氧氧化技术因其反应速率快、选择性小、分解有机物更加彻底等优点,对抗生素的去除具有较好的应用前景。本文以抗生素头孢曲松钠为目标物质,以金属氧化物/树脂为催化剂,臭氧为氧化剂,研究催化氧化的效能与机理。本文分别以树脂D851、D418为载体,以氧化铁和氧化铜为活性组分,采用沉淀法制备四种金属氧化物/树脂催化剂,并通过正交实验选出性能较好的催化剂。通过比表面积（BET）、扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、热重（TG）等分析方法表征制备的Cu O_x/D851和Fe O_x/D851催化剂,结果发现,Cu O_x/D851和Fe O_x/D851与负载前D851比较,其表面形态、元素种类和含量均发生变化。单独臭氧氧化头孢曲松钠的实验中,研究了臭氧投加量、流速、p H、初始浓度和温度对臭氧氧化头孢曲松钠的影响。结果表明,在最佳条件:臭氧投加量8.6 mg/L、头孢曲松钠初始浓度10 mg/L、流速4 m L/min、p H为8.23、温度25℃、反应时间40 min时,头孢曲松钠的去除率可达到71.01%。羟基自由基抑制剂叔丁醇的添加对降解效果的影响不大,表明单独臭氧氧化头孢曲松钠的过程中臭氧直接氧化起主要作用。金属氧化物/树脂催化剂催化臭氧氧化头孢曲松钠的实验中考察了催化剂投加量、臭氧投加量、流速、p H、头孢曲松钠初始浓度和温度对降解效果的影响。结果表明催化剂投加量、臭氧投加量、p H和温度对实验的影响呈正相关,流速和初始浓度对实验的影响呈负相关。水中碱度、无机阴离子、腐植酸的增加对催化臭氧氧化实验均有不同程度的抑制。金属氧化物/树脂催化剂催化臭氧氧化头孢曲松钠的效果明显优于单独臭氧氧化效果,这是因为在金属氧化物/树脂催化剂催化氧化体系中不仅存在·OH间接氧化机理还存在臭氧分子直接氧化机理。羟基自由基抑制剂叔丁醇的添加明显的抑制了头孢曲松钠的去除,间接表明催化臭氧氧化体系中存在·OH氧化机理。金属氧化物/树脂催化剂催化臭氧氧化头孢曲松钠的过程中,p H和COD均在不断地减小,这表明头孢曲松钠在降解过程中生成小分子酸,并在不断地被氧化成小分子物质。通过莱茵衣藻生长的抑制程度分析中间产物的急性毒性,结果表明催化臭氧氧化中间产物的毒性比母体的更强,且在降解过程中毒性在不断减小。金属氧化物/树脂催化剂催化臭氧氧化头孢曲松钠的过程可分为5～25 min和25～40 min两个阶段。通过对其进行动力学拟合发现,两个阶段均符合表观一级动力学,其线性相关系数R²均大于0.90,且5～25 min的反应速度明显高于25～40min的反应速度。同时研究了金属氧化物/树脂催化剂催化臭氧氧化体系对污水厂二沉池出水的深度处理效果。污水厂二沉池出水的UV₂₅₄去除率均在70%以上,催化氧化过程中p H在7.38～7.66之间,变化较小,实际废水的COD在不同金属氧化物/树脂催化剂催化臭氧氧化过程中均有不同程度地减小。通过三维荧光分析可知,金属氧化物/树脂催化剂催化臭氧氧化体系有利于降解水中的芳香族蛋白Ⅱ,对富里酸类不能完全降解。