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为解决芬顿反应铁泥产量大、pH适用范围窄、受氯离子抑制明显等缺陷,本课题制备了树脂负载Fe(Ⅱ)非均相芬顿催化剂,考察了其在苯酚和对氯苯酚催化降解中的应用及催化剂的使用寿命。对五种颗粒树脂进行筛选,得出大孔螯合性苯乙烯系阳离子交换树脂D401性能最优。用含铁15.0g/L的硫酸亚铁溶液浸渍,制得D401负载Fe(Ⅱ)催化剂干负载量为28.2 mg/g。初始pH=3.0,湿树脂投加量为7.5 mL/L时,40min内苯酚完全去除,总铁溶出浓度为6.7mg/L。干燥、碱液转化及较高浓度的溶解氧均能使D401负载Fe(Ⅱ)催化活性降低。对N-117全氟磺酸膜,以初始pH=4.0、含铁1.0g/L的硫酸亚铁溶液浸渍,制得催化剂干负载量为47.9 mg/g。N-117负载Fe(Ⅱ)催化剂具有很高的催化活性和很低的溶出铁浓度,初始pH=3.0,反应50 min时苯酚降解率达到99.6%,溶出总铁浓度为3.4 mg/L。在含高浓度溶解氧的水中放置,能使负载N-117的催化活性略微降低。两种树脂负载Fe(Ⅱ)催化剂均能有效拓宽芬顿反应pH范围,同时降低铁泥产量,但催化反应有不同的特征。初始pH升高时,D401负载Fe(Ⅱ)能催化过氧化氢迅速分解,苯酚降解率显著下降,铁溶出率低于7.1%;N-117负载Fe(Ⅱ)催化下,过氧化氢分解和苯酚降解速度随pH升高而显著降低,但300min内苯酚能完全去除,铁溶出率由1.5%降低至0.42%。D401负载Fe(Ⅱ)和N-117负载Fe(Ⅱ)催化下,过氧化氢分解的动力学拟合结果有明显差异,分别符合一级动力学方程和二级反应动力学方程,两种催化剂催化过氧化氢分解的机理不同。D401负载Fe(Ⅱ)主要通过溶出铁催化均相反应,对N-117负载Fe(Ⅱ),酸性条件下溶出铁催化的均相反应对苯酚去除的贡献最大不超过62%,中性条件下苯酚去除主要通过非均相芬顿反应进行。N-117负载Fe(Ⅱ)能在pH 3.0～9.0范围内高效催化降解对氯苯酚,能有效降低氯离子对芬顿反应的抑制作用。初始pH由3.0升高至9.0时,对氯苯酚降解率不低于87.3%。氯离子浓度在0～500mg/L内升高时,对氯苯酚降解率仍能达87.0%,但降解速率下降,总铁溶出浓度升高。腐殖酸浓度在0～25 mg/L内升高时,对氯苯酚降解率能达到90.2%以上,总铁溶出浓度由0.67 mg/L升高至7.5 mg/L。D401负载Fe(Ⅱ)催化剂在连续使用中寿命较短,树脂负载量增加、初始过氧化氢浓度升高、流速降低时,床层的穿透倍数升高,能使催化剂使用寿命增长。进行条件优化后,苯酚的穿透床层倍数可达50.4倍。N-117负载Fe(Ⅱ)催化剂的连续使用寿命较长,钠离子能使苯酚降解效果显著降低,初始过氧化氢浓度影响不显著。连续反应300min,出水苯酚降解率仍能达81.6%,平均总铁溶出浓度为0.78 mg/L。D401和N-117均能作为非均相芬顿催化剂载体重复使用。对D401,回收使用四次以内铁负载量稳定,总铁溶出浓度逐渐降低,催化效果略微下降。对N-117,重复负载使用时铁负载量逐渐升高后保持稳定,苯酚降解速率随之先加快后稳定。与D401负载Fe(Ⅱ)相比,N-117负载Fe(Ⅱ)催化下,非均相催化反应对底物降解贡献更高。N-117负载Fe(Ⅱ)催化剂在催化底物降解效果、总铁溶出浓度、使用寿命、连续运行稳定性等方面性能更优。