印染行业是我国的耗水大户和排污大户,其排放的印染废水是公认的难处理工业废水。随着我国环境保护力度加大,排放标准提高,对印染废水进行深度处理并回用已成为必然发展趋势。均相Fenton氧化技术在实际应用中存在诸多缺点,如pH适用范围较窄,H2O2利用率低,铁泥产生量大等。为了克服上述缺陷,本研究尝试在固定床反应器中采用黄铁矿/H2O2异相类Fenton氧化法处理印染废水,为工业应用提供依据。本文以某印染厂的染色漂洗废水为处理对象,用黄铁矿代替Fe2+作为催化剂,分别在静态体系(烧杯实验)和动态体系(固定床反应器)中研究异相类Fenton氧化效果。研究内容主要包括:考察H2O2投加量、黄铁矿投加量、体系初始pH值和反应时间对处理效果的影响,并与均相Fenton体系的处理效果进行对比;研究不同pH条件下废水COD去除动力学及双氧水、铁离子浓度变化过程;通过自由基猝灭实验确定反应体系中氧化降解有机物的活性物质;对黄铁矿/H2O2体系中铁离子均相催化作用和黄铁矿表面催化作用进行研究,探讨了黄铁矿的催化机理;在固定床反应器中对废水进行连续处理,优化反应条件,考察黄铁矿的重复利用性能和稳定性。主要结论如下:(1)黄铁矿/H2O2体系在初始pH值3~6范围内对实验所用的染色漂洗废水具有良好的脱色效果和COD去除率,处理效果随H2O2、黄铁矿投加量的增加而逐渐提升。与传统均相Fenton氧化法相比,黄铁矿异相类Fenton氧化法具有更好的氧化处理效果,最佳条件下废水COD去除率可达76.67%,脱色率达97.09%。(2)黄铁矿/H2O2体系处理废水,COD去除过程符合一级反应动力学。当体系的pH值降低,铁离子溶出量会随之增加,导致H2O2分解速率、废水COD去除速率加快。(3)甲醇是一种良好的羟基自由基(·OH)猝灭剂,向反应体系中投加甲醇,黄铁矿异相类Fenton氧化法对废水的处理效果受到明显抑制。甲醇的猝灭实验表明该反应体系中氧化降解有机污染物的活性物质为·OH。(4)在初始p H为3~4条件下,黄铁矿/H2O2体系中铁离子均相催化和黄铁矿表面催化作用共存,但由于铁离子溶出量有限,黄铁矿表面催化作用占主导地位;在初始pH为5~7条件下,铁离子均相催化作用可忽略不计,氧化降解废水中有机污染物的活性物质·OH完全由黄铁矿表面催化作用产生。(5)在固定床反应器中对废水进行氧化处理,出水的COD去除率可达到65.04%,色度去除率为97.84%。黄铁矿重复利用第10次时,依然具有理想的催化活性,废水COD去除率、色度去除率仍能达到44.07%和96.58%,说明黄铁矿具有较高的使用寿命。