随着印染行业的高速发展,染料需求也日益增多,其中偶氮染料在整个行业占据着重要地位。染料废水难脱色、难降解的特点成为了印染行业废水处理中的一大难题。基于活化过硫酸盐产生SO₄^·-的高级氧化技术因其氧化电位高,可对绝大部分有机物进行氧化降解而备受关注,但该技术的使用需要维持一个良好的酸性条件和提供稳定的活化剂。黄铁矿氧化既可缓释Fe²⁺持续活化过硫酸盐,又可维持良好的酸性条件,可作为活化过硫酸盐良好的天然物质。基于此,本文选择黄铁矿(Pyrite)活化过硫酸盐(PS)降解染料废水中的活性黑5(RB5)并对其降解性能、影响因素等进行了研究。通过开展本研究工作,全文获得的主要认识和结论如下:(1)PS/Pyrite体系能高效的降解RB5,4 mmol·L^-1 PS、0.4 g·L^-1 Pyrite在30℃条件下降解50 mg·L^-1 RB5,60 min内降解率为94.2%,而单独PS和黄铁矿无法对RB5进行降解。结合扫描电子显微镜(SEM)表征数据和降解体系过程中铁的变化,推测黄铁矿通过表面极细颗粒氧化释放出的Fe²⁺活化PS产生自由基降解RB5。乙醇和叔丁醇的猝灭实验和电子顺磁共振仪(EPR)测试表明体系中的自由基为·OH和SO₄^·-,其中SO₄^·-在降解RB5中起主导作用。通过对特定时间点的RB5降解样品进行紫外可见光光谱扫描推测RB5的降解过程可能为-N=N-结构和萘环的断裂。(2)研究了黄铁矿和PS投加量、p H、黄铁矿粒径、反应温度和RB5初始浓度对PS/Pyrite体系降解RB5的影响。黄铁矿和PS的增加可以提高RB5的降解速率和降解率。黄铁矿氧化可产酸,使PS/Pyrite体系长时间保持良好的酸性条件,这在一定程度上拓宽了PS/Pyrite这一高级氧化技术的应用范围。适当减少黄铁矿的粒径,可以显著提升PS/Pyrite体系对RB5的降解速率和降解率。在20~40℃的范围内,RB5的降解率会随着温度升高而微弱上升。(3)研究了无机阴离子、无机阳离子、腐殖酸和螯合物对PS/Pyrite体系降解RB5的影响。无机阴离子Cl^-、HCO₃^-和NO₃^-会与自由基反应产生氧化还原电位低于SO₄^·-的无机自由基,而无机阳离子Mn²⁺、NH₄⁺会消耗自由基,从而抑制RB5的降解。Cu²⁺在低浓度抑制,高浓度时会和Fe²⁺组成良性循环促进RB5的降解。腐殖酸对PS/Pyrite体系的干扰较小,螯合物则因与Fe²⁺形成稳定的络合物显著的抑制PS/Pyrite对RB5的降解。