红霉素作为典型的、高产量的大环内酯类抗生素,其废水具有有机物浓度高、成分复杂、处理难度大等特点,是国内外研究的重点、难点。Fenton技术是一种应用最广的高级氧化技术(AOP),主要用于处理制药废水和印染废水等高浓有机废水。论文通过对非均相类Fenton催化剂用于上流式多相氧化塔处理红霉素废水的研究,阐述负载型类Fenton催化剂、非均相Fenton技术在大环内酯类抗生素废水处理中的应用及其机理,为我国负载型类Fenton催化剂及非均相Fenton技术的发展提供一定的技术和理论依据。研究采用铁盐溶液油浴蒸发法在石英砂上负载铁氧化物(synthes i s iron oxide coated sand,简称SCS),通过SEM/EDAX, XRD以及表面分析仪对SCS进行表征,结果表明：SCS的粒径为100nm左右,SCS的比表面积为3.1347m2/g,是原砂的5倍；SCS表面氧化铁的晶型为赤铁矿(α-Fe203),XRD谱图在d=2.7082,2.4776,1.7202处出现了吸收峰,SCS催化剂表面铁氧化物的晶型主要以赤铁矿为主；原子分光光度计测得SCS表面铁含量为8.014mgFe/g,具有好的抗酸碱性,铁氧化物与石英砂之间附着强度高。论文通过分析pH值、反应温度、Fe2+投加量、H202初始投加量、反应后生成铁泥量等影响因素,比较了均相Fenton技术与非均相类Fenton技术应用于红霉素废水处理的优劣,实验结果显示,SCS非均相类Fenton技术在红霉素水溶液处理方面,具有明显优势：COD为500ug/L的红霉素溶液,当反应温度为25±1℃,H202初始浓度为9.8mmol/L, FeS04初始投加浓度为3.6mmol/L,初始浓度为3.0±1.0时,均相Fenton反应40min时COD的去除率、脱色率可达70.8%和93.8%。但是,红霉素废水通过一次均相Fenton处理COD无法降到100以下,需要进行二次、甚至三次芬顿处理,且反应生成的铁泥量较大；SCS非均相类Fenton催化系统pH值为5时,COD去除率达70%以上,系统依然具有较高去除率,随着SCS投加量的增加,非均相类芬顿催化系统的催化效果越好,ERY降解率越高,第五次反复利用SCS,COD的去除率仍然可达65%左右,所以SCS具有较好的稳定性,因此避免了传统Fenton系统中铁离子对环境的二次污染,减少了铁泥的排放。论文研发制备了上流式多相氧化塔,并采用数值模拟的方式对反应器的液固体系的流动、传递和混合过程进行探讨,优化上流式多相氧化塔,使其适合于SCS类Fenton催化系统,为设备的结构设计、装置放大、优化操作以及性能预测等方面提供一定的理论指导。分析结果包括：液速为0.7m/s,系统初始固含率为9%时,整个动态过程虽然存在部分颗粒团聚现象,但整体反应器内颗粒分布较为均匀,这正体现反应器内颗粒流化状态良好；整个流域三维速度矢量图,可看到整个反应器内液相达到较好的湍流状态,有效增强流场中颗粒间的相互作用,提高固液相间的传质效果。同时,在上流式多相反应塔内仍然会保持较高的碰撞几率,防止SCS颗粒结垢。反应器内布水口出水流速可保证达到1.0m/s以上。论文采用SCS类Fenton系统处理红霉素水溶液,应用紫外光谱、红外光谱、高效液相、高效液相-质谱联用、1H-核磁共振波谱和13C-核磁共振波谱等现代测试仪器,系统研究了红霉素水溶液在SCS催化类Fenton系统处理过程中红霉素结构的变化,探讨分析了中间产物结构及其变化。并结合光谱、波谱分析结果,探讨了酸性溶液中红霉素的水解动力学过程,得出结论如下：酸性条件下,红霉素降解接近一阶动力学,通过氢离子浓度与酸催化系数对数图的分析,可知反应级数a及酸催化系数kA分别为0.90和27.1。论证了SCS类Fenton系统处理红霉素废水的优良性能。