焦炭行业是我国的重要支柱产业，是“水十条"重点管控行业。2019年我国焦炭产量接近4.4亿t，伴随钢铁工业、煤炭工业等的焦炭炼制、煤气终冷、化工产品精制过程产生大量的焦化废水，每吨焦排放废水0.4-0.7t，2019年我国焦化废水排放量达3.17×109m³，焦化废水成分复杂，且具有一定毒性，其含有酚、杂环化合物、苯胺、芳香族化合物、硫化物、等多种物质，焦化废水是难处理的工业废水之一，具有以下特点：
①废水成分复杂，水质波动大；
②污染物浓度高，可生化性差；
③有毒物质多，废水毒性大；
④废水色度高。
焦化废水的这些特点决定了其属于污染物浓度高、不易处理且含大量有毒有害物质的工业废水，目前，我国有1300余家焦化企业，其中生化法是废水工程中应用广泛的处理工艺，国内焦化废水处理大多采用生物法如厌氧/好氧工艺法(A/O)、厌氧/缺氧/好氧工艺法(A/A/O)，但生物法对COD、总氮(TN)的处理效果一般，主要原因是焦化废水富含难降解有机污染物，生化处理对焦化废水二级出水中酯类、吡啶、长链烷烃及喹啉等多种有机物的处理能力有限，随着国家制定更为严格的排放要求和规定，自2015年1月1日起所有企业执行新的排放标准GB16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》，要求直接排放COD≤80mg/L，NH3-N≤10mg/L，间接排放COD≤150mg/L，NH3-N≤25mg/L，目前，常规的“预处理＋生化处理"组合工艺已难以达到排放及回用要求，亟待对焦化二级出水进行深度处理，因此寻求更加经济、稳定及资源化的处理技术是国内外解决该工业废水处理领域的难点和热点。
臭氧高级氧化技术是以臭氧为基础开发出的高级氧化工艺，是通过诱导臭氧分解产生比臭氧活性更高且几乎无选择性的·OH，达到快速、限度去除有机物的目的，臭氧催化氧化技术是应用于焦化废水生化二级出水深度处理过程的工艺，在传统的单独臭氧氧化体系中引入臭氧催化剂，可以产生氧化能力更高的·OH（氧化电位为2.8V），有效提高了反应体系的氧化电位，臭氧催化氧化技术利用催化剂与臭氧氧化的协同作用可以降低反应活化能或改变反应历程，其反应条件温和、处理效果增强，并且相比于传统臭氧氧化技术，便于连续操作且无二次污染， 臭氧催化氧化分为均相催化氧化和非均相催化氧化，因为均相催化氧化所使用的金属离子会造成二次污染，所以对于臭氧催化氧化的研究多集中于非均相催化氧化上。
