作为公认的难降解工业废水之一,印染废水不仅水质复杂、碱度大、色度高而且有机物含量高,可生化性差。随着科技发展,整理剂、新型助剂等在印染行业中大量使用,废水水质复杂性和难降解性也与日俱增,实现印染废水的有效处理和资源化利用的需求越来越迫切。芬顿技术发源于19世纪,经过多年来的研究发展,现在芬顿技术已被广泛应用于各种废水处理。然而在实际应用中,芬顿技术仍存在着反应pH范围小、Fe²⁺利用率低、反应过程需要投加大量铁盐且铁用量不易控制、铁泥产生量大等局限性。为克服传统芬顿技术的以上问题,提高芬顿体系的实用性,本研究尝试利用Fe⁰取代Fe²⁺,Na₂S₂O₈取代H₂O₂构建异相类芬顿体系降解染料废水。利用Fe⁰取代Fe²⁺与H₂O₂构建Fe⁰/H₂O₂异相类芬顿体系降解偶氮染料活性艳橙X-GN,考察反应初始pH、H₂O₂和Fe⁰投加量、温度等对X-GN去除率的影响,并研究了铁离子溶出问题。实验结果表明,Fe⁰/H₂O₂异相类芬顿体系能有效降解活性艳橙X-GN并减少反应结束铁泥产生量。当活性艳橙X-GN初始浓度为100 mg/L,pH为3,Fe⁰为1 g/L,H₂O₂为5 mmol/L,温度30℃时,反应60 min活性艳橙去除率可达95%以上,反应结束后铁离子浓度小于1mg/L,同时UV-vis图谱分析结果表明活性艳橙X-GN的发色基团和苯环结构均被破坏。但Fe⁰/H₂O₂异相类芬顿体系受反应初始pH条件很大局限,反应初始pH为3时60min活性艳橙去除率约是pH分别为6、8、10时的2.5、6、15倍。利用Fe⁰取代Fe²⁺,Na₂S₂O₈取代H₂O₂构建Fe⁰/Na₂S₂O₈异相类芬顿体系降解偶氮染料活性艳橙X-GN,考察反应初始pH、H₂O₂和Fe⁰投加量、温度等对X-GN去除率的影响,并研究了铁离子溶出问题。实验结果表明,Fe⁰/Na₂S₂O₈异相类芬顿体系能有效降解活性艳橙X-GN,相比Fe⁰/H₂O₂异相类芬顿体系的铁离子溶出浓度较高,但仍低于传统芬顿体系。当活性艳橙X-GN初始浓度为100 mg/L,pH为7,Fe⁰为0.5 g/L,Na₂S₂O₈为1 mmol/L,温度30℃时,反应60 min活性艳橙去除率达到92.6%,铁离子溶出浓度低于2.2 mg/L。Fe⁰/Na₂S₂O₈异相类芬顿体系的pH适应范围相比Fe⁰/H₂O₂异相类芬顿体系有较大提高。当活性艳橙X-GN初始浓度为100 mg/L,pH为2至9的范围内,Fe⁰为0.5 g/L,Na₂S₂O₈为1 mmol/L,温度30℃时,反应60 min活性艳橙去除率均高于90%。Fe⁰/Na₂S₂O₈异相类芬顿体系对活性艳橙的降解效果受Fe⁰投加量影响较小,铁用量容易控制。当活性艳橙X-GN初始浓度为100 mg/L,pH为7,Fe⁰投加量为0.1至2 g/L,Na₂S₂O₈为1 mmol/L,温度30℃时,反应60 min活性艳橙去除率均高于86.8%。综上所述,Fe⁰/Na₂S₂O₈异相类芬顿体系具有降解效果好、反应pH适应范围大、受Fe⁰投加量影响小、易于控制铁投加量并且出水铁离子浓度较低的优点,是一项有良好应用前景的废水处理技术。