针对当前全球水资源严重短缺现状,对污水厂排放污水进行深度处理后回用是必然趋势。染料废水水质复杂,难以采用二级生化处理直接达标,本论文选择实际染料废水为处理对象。而单过硫酸盐（PMS）高级氧化技术氧化能力较强、绿色环保、适用范围广,因此被本文选用来深度处理染料厂的实际染料废水。单独的PMS氧化能力有限,本论文选用了铁锰复合材料作为非均相催化剂,将PMS活化为活性自由基SO₄·^-来深度处理污染水体,以达到深度处理效果。过程中主要制备了Fe-Mn-LDHs、磁性MnO₂/MnFe₂O₄纳米复合材料以及磁性Fe₂O₃/Mn₂O₃三种铁锰复合材料活化PMS处理十八胺、罗丹明B和柠檬黄等模拟废水,并对各个反应体系的可能降解机理进行了探究。最后,采用最优催化剂磁性Fe₂O₃/Mn₂O₃复合材料对涂料厂实际染料废水进行了深度处理。具体工作如下:首先利用共沉淀法制备了铁锰比为1:1的Fe-Mn-LDHs,并利用多种表征技术手段对该材料的形貌和晶体结构、元素含量、表面离子状态变化等进行了探究。然后利用Fe-Mn-LDHs活化PMS去除水溶液中模拟污染物ODA,并且探究了多种外界环境因素对该反应体系的影响,包括催化材料和PMS浓度、温度和pH值以及自然水体中的常见物质的添加。另外,还对Fe-Mn-LDHs的结构及催化稳定性,ODA的可能降解机理及路径进行了探究。结果表明,铁锰摩尔比为1:1的Fe-Mn-LDHs对PMS具有良好的活化性能,该体系在5 min内能去除水溶液中85%的ODA（10 mg/L）,明显高于纯PMS,而且它在溶液pH为碱性条件下去除效率达到最高。在添加自然界物质影响实验中表明,NOM、NO₃^-和CO₃^2-对ODA的降解有抑制作用,而Cl^-能促进ODA的降解。重复循环降解实验和金属离子浸出实验表明,Fe-Mn-LDHs具有良好的机构和催化稳定性。最后基于XPS测试和GS-MS技术,提出了Fe-Mn-LDHs活化PMS降解ODA的可能降解机理及路径分径,这在实际应用中具有较大的价值。为了进一步完善活化PMS的高级氧化技术,优化催化剂回收途径,采用了两步水热法首次制备了磁性MnO₂/MnFe₂O₄纳米催化材料,并优化了材料中的铁锰比例。紧接着利用多种表征技术对该材料的形貌和晶体结构、元素比例、磁性、比表面积和粒径分布以及表面离子状态变化等理化性质进行了探究。然后,再利用已制得的磁性MnO₂/MnFe₂O₄纳米复合材料活化PMS氧化降解水中模拟污染物Rh B,系统探讨了多种外界环境因素对该反应体系的影响。最后,还对该催化材料进行了四次循环降解实验,探究其结构及催化稳定性。结果表明摩尔比为7:1的磁性MnO₂/MnFe₂O₄纳米复合材料对PMS具有较优异的活化能力,在有机染料Rh B的降解实验中5 min的去除率为99%,而且它在未调节pH的状态下降解效果最佳。对该催化剂进行循环实验证实了这种纳米复合材料具有稳定的晶体结构和催化性能。由于磁性MnFe₂O₄粒子的存在,该催化剂在水溶液中表现出良好的磁性,可以很容易地在外加磁力的影响下从溶液中分离出来。这有利于该催化剂的回收再利用,一定程度上缓解对环境可能造成的二次危害,这在实际应用中具有重要意义。为了进一步优化PMS活化剂制备方法,利用一种相对简便的方法制备了磁性Fe₂O₃/Mn₂O₃催化材料,优化了其铁锰比例。紧接着利用多种表征技术对该材料的形貌和晶体结构、元素比例以及表面离子状态演变等进行了探究。然后利用该磁性铁锰复合材料活化PMS氧化降解水中模拟污染物TTZ,并且探究了多种外界环境因素对该反应体系的影响,还验证了其结构及催化性能稳定性。另外,利用Fe-Mn-LDHs、磁性MnO₂/MnFe₂O₄以及磁性Fe₂O₃/Mn₂O₃三种铁锰复合材料活化PMS对兰州市某有机染料厂排出实际污水进行降解处理,选择了优势催化剂又进行了降解实际废水的放大实验。结果显示摩尔比为3:2的Mn₂O₃/Fe₂O₃催化剂具有最大的PMS活化能力,在30 min内10 mg/L的TTZ的去除率达到97.3%。在降解过程中发现HO·和SO₄·^-均起到了至关重要的作用,而且HPO₄^2-、HCO₃^-、NO₃^-和NOM显示出了对降解实验的抑制作用,而Cl^-则会促进它的进行。另外,还证实了磁性Mn₂O₃/Fe₂O₃复合材料具有良好的结构稳定性和循环使用性。最后,在利用三种铁锰复合催化剂活化PMS体系降解实际染料废水的实验中,它们均表现出了优异的降解性能,在相同条件下对实际染料废水的COD都达到了很好的去除效果。其中,Fe-Mn-LDHs、磁性MnO₂/MnFe₂O₄以及磁性Fe₂O₃/Mn₂O₃三种材料120 min的COD去除率分别为49.5%、58.6%和65.9%,而未加催化剂的PMS的COD去除率只有17.6%。另外,在四次循环降解实验中还证实了优势催化剂Fe₂O₃/Mn₂O₃体系在处理实际印染废水时同样具有良好的结构稳定性及可重复利用性。最后,在对Fe₂O₃/Mn₂O₃/PMS体系进行了降解实际染料废水的扩大实验中,对10L实际染料污水120 min的COD去除效率达到了58.4%。这验证和完善了反应体系的合理性及在实际应用的可行性,证明了该体系具有良好的重现性和可靠性,为以后的工程利用提供了宝贵的数据支撑和理论指导。