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多年来,抗生素作为对抗感染性疾病的药物而被广泛使用,未被完全吸收、利用的药物或其代谢物会通过尿液、粪便等途径进入城市污水系统,而当前污水处理厂现有技术不能有效去除这类污染物,其最终进入各类水体,引起耐药性细菌滋生等一系列环境问题,对人类健康造成危害。冈此,开发新型工艺高效去除水中抗生素类药物已经成为当前的研究热点。抗生素头孢哌酮(Cefoperazone, CFPZ)是头孢类药品中使用率最高的药物之一,目前未见有关CFPZ降解去除的研究报道。本论文采用强化电芬顿(electro-Fenton, EF)技术对目标物CFPZ进行降解。首先研究了电极表面性质及气体氛围对EF机理的影响：其次,从实现CFPZ完全降解(部分矿化)的角度,研究了CFPZ在EF体系中的降解效能及反应机理,考察了可生化性变化,检测了降解中问产物,进而推测出CFPZ在EF中的可能降解历程。再次,研究了光电芬顿(photoelectro-Fenton, PEF)深度矿化CFPZ的矿化效能与降解机制。最后,为实现CFPZ的完全矿化,考察了利用掺硼金刚石阳极(Boron-doped diamond electrode, BDD)强化PEF过程降解CFPZ效能,得出以下主要结果：(1)电极表面性质及气体氛围对EF反应机理影响研究：电极比表面积影响EF过程中H202生成、Fe2+与Fe3_的转换及羟基自由基(·OH)产生。通过对比ACF-1000、ACF-1300、ACF-1500、ACF-1600及ACF-1800五个比表面积ACF电极电化学产生H202产量,发现电极比表面积越大,H202生成浓度越高。不论加入Fe2+或Fe3+作为催化剂,各个比表面积ACF的EF体系中均能有效还原Fe3+,保持Fenton反应高效进行,产生高浓度的·OH。气体氛围会影响体系的DO含量,进而影响H2O2生成及·OH生成,其生成能力符合O2>不通气>Air> N2顺序,且在四种气体氛围条件下Fe3+均能被有效还原为Fe2+。(2)EF氧化降解CFPZ机理及其提高可生化性研究：比较了ACF-1000和ACF-1600两种ACF阴极条件下EF对CFPZ的降解及矿化行为,研究发现CFPZ降解行为符合准一级反应动力学,ACF-1000和ACF-1600的表观速率常数分别为6.37×10-2 min-1和5.49×10-2 min-1, TOC去除率分别为37.7%和38.4%,确定了以ACF-1600为阴极的EF工艺处理CFPZ的最佳反应条件,即I=0.36A,pH= 3.00, Fe2+浓度1.00 mM及通入O2100mL min-1。在最佳条件下处理500 mL初始浓度为200 mg·L-1的CFPZ溶液,电解360 min后溶液TOC去除率为38.4%。EF处理CFPZ360 min后,体系的BOD5/COD值从初始CFPZ的0增加至0.19,溶液可牛化性明显提高。继续处理到480,600和720 min后,溶液BOD5/COD值增加至0.21,0.29和0.33,表明溶液可生化性大幅提高,可以利用低成本生化处理方法进行深度处理。通过UPLC-QTOF-MS/MS系统检测到CFPZ在EF过程生成6种芳环降解中问产物,利用排阻色谱检测到5种有机酸产生,并使用IC检测到N03-及NH4+无机产物产生,在此基础上提出了CFPZ在EF体系中可能的降解历程。(3)光电芬顿技术深度矿化抗生素CFPZ研究：在I=0.36 A, pH= 3.00, 1.00 mM Fe2+,溶液体积125 mL,初始浓度200 mg·L-1条件下,PEF可以深度矿化CFPZ,360 min后,TOC去除率达到64.8%,远高于AO-UVA, AO-H2O2-UVA及EF过程的13.9,28.8和40.9%。对比分析了AO-UVA、AO-H2O2-UVA、EF及PEF四个过程对CFPZ的降解速率,各过程对CFPZ的降解符合准一级反应动力学,降解速率常数分别为2.62 ×10-2 min-1,6.14×10-2min-16.14×10-2min-1和9.51×10-2min-1。同时对比分析了UVA、UVB、UVC及MWUV四种光源对CFPZ降解速率及矿化效果,四种光源条件下,电解360 min后溶液TOC去除率分别为64.8,64.0,70.0和72.5%。(4)BDD强化PEF过程完全矿化CFPZ研究：在I=0.36 A, pH= 3.00, Fe2+1.00 mM及通入60 mL min-1 O2的最佳条件下,利用BDD-PEF处理20 min就可实现200 mg-L-1 CFPZ完全降解,处理360 min后TOC去除率达到91.5%,说明BDD-PEF既可快速去除目标污染物,又可快速实现目标污染物完全矿化。BDD-AO, BDD-EF及BDD-PEF过程都检测到五种高浓度有机酸,NH4+产量分别达到9.50,11.60和16.30 mg L-1,表明BDD-PEF过程对CFPZ具有更高的矿化能力。