高级氧化技术是水环境治理的一种高效技术。非均相催化剂氧化能力强、因为反应条件温和、利于回收等优点,在高级氧化技术中研究广泛。催化剂的催化效率和稳定性能是研究的重点,在高效处理的同时又能达到经济环保,对催化剂的应用以及有机废水的处理有着重大的意义。电解锰渣和钒钛磁铁矿中都含有过渡金属氧化物等活性组分,理论上是可以作为光催化剂应用到有机废水处理中。以电解锰渣以废治废,钒钛磁铁矿资源化利用为目的,本文分别构建了光助-电解锰渣/H₂O₂非均相氧化体系和光助-钒钛磁铁矿/PMS非均相氧化体系,并研究了对双酚S的氧化降解性能。得到的主要结论如下:(1)电解锰渣中含有Mn、Fe等活性金属氧化物,表现的氧化物形式为MnO、FeO;钒钛磁铁矿中伴生的钒和钛含量极低,金属氧化物主要表现为Fe₃O₄,催化后的钒钛磁铁矿中Fe元素价态发生了变化,部分Fe²⁺转变为Fe³⁺,并且表面发生了强烈的羟基化。(2)以电解锰渣为光催化剂的光助-电解锰渣/H₂O₂非均相氧化体系对双酚S的降解十分有效,各体系对双酚S降解能力的顺序依次为:电解锰渣/UV/H₂O₂>UV/H₂O₂>电解锰渣/H₂O₂>电解锰渣/UV>UV;影响因素之间的相互作用对该体系中双酚S的降解贡献不高(p2O₂浓度10 mmol/L,双酚S初始浓度2μmol/L为最佳因素条件,该条件下双酚S80min可降解90%以上。(3)光助-电解锰渣/H₂O₂非均相氧化体系中起氧化作用的活性组分是·OH,而浸出的共存活性金属组分不利于双酚S降解,主要是非均相的催化作用,活性金属氧化物在UV照射下产生的电子和空穴分解H₂O₂产生·OH;以异丙醇为探针构建的·OH生成速率模型中R^f_·OH在3.22×10^-9~1.1×10^-8mol/(L·s)之间,和以硝基苯为探针得出的R^f_·OH(6.5×10^-9mol/(L·s))基本一致;以R^f_·OH为基础构建的DOM影响预测模型吻合度较好,可以扩展到其他有机污染物的影响预测。(4)各体系对双酚S的降解能力顺序依次为:钒钛磁铁矿/UV/PMS>钒钛磁铁矿/PMS>UV/PMS>钒钛磁铁矿/UV;50min内钒钛磁铁矿在黑暗条件下活化PMS降解100μmol/L双酚S效率为99.2%,而光助-钒钛磁铁矿/PMS非均相氧化体系在50min内能够完全降解100μmol/L的双酚S,且降解速率几乎是黑暗条件下的两倍,说明光照条件下钒钛磁铁矿能够更有效的活化PMS。(5)光助-钒钛磁铁矿/PMS非均相体系中PMS浓度4mmol/L,钒钛磁铁矿投加量0.1g/L,p H=7,双酚S初始浓度200μmol/L为双酚S降解较为合适的条件,降解速率为0.182min^-1;酸性碱性条件下双酚S的降解速率都比较快,起氧化降解作用的活性物种分别是SO₄·^–和·OH。(6)均相反应对光助-钒钛磁铁矿/PMS非均相体系中双酚S的降解也产生了一定的贡献,Fe浸出浓度可达116mg/L,35min双酚S降解了36%;自由基淬灭实验发现光助-钒钛磁铁矿/PMS非均相体系主要是表面催化氧化,Fe₃O₄在光照条件下产生电子和空穴,PMS得电子生成SO₄·^–和·OH,空穴氧化表面-OH产生·OH,同时钒钛磁铁矿中的Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)以及溶出的Fe³⁺和Fe²⁺都会活化PMS产生SO₄·^–和·OH。(7)钒钛磁铁矿连续四次回收,重新催化氧化双酚S,催化效果仍然较好,第五次双酚S在35min内几乎完全降解,具有较好的稳定性。