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本发明公开了一种基于非均相催化臭氧氧化的石化废水处理方法,包括以下步骤:S1、催化剂制备:S1?1、载体选取;S1?2、活性氧化铝金属浸渍;S1?3、活性炭金属浸渍;S1?4、混合;S2、石化废水分步处理:S2?1、石化废水分级;S2?2、一级处理;S2?3、二级处理;S2?4、三级处理;S2?5、四级处理。本发明的石化废水处理方法通过对催化剂及其制备方法进行改进,使该催化剂对石化废水二级出水难降解有机物(尤其是亲水性组分)具有较高催化活性。又在该催化剂的基础上对臭氧氧化处理步骤进行了优化,使优化后的石化废水处理方法能够具备良好的处理效果,同时资源最大化利用,有效节省了成本。