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印染废水因其水质复杂多变,难以生物降解等特点而成为水污染治理的难题。工业常采用生物与物理组合工艺来处理印染废水,效果不是很可观,且投资巨大。近年来,过硫酸盐(PS)作为一种新兴的高级氧化技术得到广泛的关注。相比芬顿试剂,PS具有更高的氧化活性和更长的半衰期。PS常温下性质稳定,常用过度金属铁作为活化剂,但传统的铁系活化剂易被氧化且不可回收再利用,导致资源浪费。首先,本文通过壳聚糖(CS)包被纳米零价铁(NZVI)/Fe3O4制备活化剂CS@NZVI和CS@Fe3O4。对活化剂进行SEM、XRD、FT-IR、XPS表征。以罗丹明B(RhB)为目标污染物,通过活化剂投加量、温度、初始pH和PS浓度来研究CS@NZVI-PS、CS@Fe3O4-PS两种活化体系降解RhB的效能和机理。(1)在CS@NZVI-PS活化体系中。最佳降解条件为:RhB初始浓度为10mg/L,PS为3g/L,CS@NZVI为0.7g/L,初始pH=2.5,温度为55℃,1h降解率为91%,反应速率常数为0.049min-1。正交实验表明,各因素的主次关系为:温度>PS>时间>CS@NZVI>pH。活化降解行为均符合一阶动力学模型,随着pH的降低,温度的升高,反应速率常数也会增加。CS@NZVI使反应活化能从20.45KJ/mol下降到10.92KJ/mol,CS@NZVI可重复使用四次,速率均在0.036min-1以上。自由基捕获实验表明CS@NZVI-PS体系主要是SO4-·和?OH共同攻击RhB分子,其中SO4-·占主导地位。(2)CS@Fe3O4-PS活化体系中,最佳降解条件:RhB初始浓度为10mg/L,PS为3g/L,CS@Fe3O4为2g/L,初始pH=3.5,温度为55℃,30min降解率为100%,反应速率常数为0.0862min-1。正交实验表明,各因素的主次关系为:温度>时间>PS>pH>CS@Fe3O4。活化降解行为均符合一阶动力学模型,CS@Fe3O4使反应活化能从21.41KJ/mol下降到12.59KJ/mol。该活化剂可重复使用五次,速率均在0.0453min-1以上。活化体系中SO4-·起主要作用,?OH辅助氧化降解RhB。然后,研究印染废水中常见成分对两种活化体系降解RhB的影响,并与PS体系作对比。其中,NaH2PO4和Na2SO4会使两种活化剂表面失活,阻碍反应进行,使RhB降解率下降。且随着浓度增大,抑制作用更加明显;K2Cr2O7会加快两种活化体系的降解速率,PS体系对RhB的降解速率也会加快,推测Cr6+-PS体系产生可以攻击RhB分子的R-·;Na2CO3和EDTA二钠会沉淀和螯合两种活化体系中Fe2+,导致降解前期降解速率低于PS体系。研究表明,随着反应的进行,无机盐和助染剂对两种活化体系降解RhB影响不大,相较于PS体系,均表现较快的降解速率。最后,研究在连续流系统中,CS@Fe3O4-CS@NZVI-PS组合体系对印染废水的降解。结果表明,处理模拟印染废水4h后出水稳定,降解率100%,Fe2+为10.2mg/L;而CS@NZVI-PS和CS@Fe3O4-PS体系降解完全时出水Fe2+分别为9.2mg/L、11.9mg/L。推测组合体系发生Fe0与Fe3+之间的循环反应,从而有效利用体系中的Fe3+。组合体系处理实际印染废水8h后出水基本稳定,降解率为98%,COD去除率达到64%,实际应用效果可观。