染料废水的大量排放造成了严重环境污染问题,随着我国《纺织染整工业水污染物排放标准》的颁布实施,对染料废水排放要求更加严格。活性艳蓝K-GR作为一种重要的活性染料,广泛应用于各种染色行业。活性艳蓝废水具有色度高、成分复杂、有机物含量高及可生化性差等特点,仅用传统法处理很难达到排放标准,是国际上公认的难降解的工业废水之一。高级氧化法作为废水处理的一种新技术,因具有反应速度快、选着性小和处理效果好等优点被广泛运用。其中Fenton试剂法因具有较强的氧化性,特别适用于难生物降解的工业废水,成为污水处理的常用方法。但Fenton试剂法存在催化剂难回收,pH值范围窄等缺点,严重的影响了该技术推广与应用。但经过不断努力的研究,类Fenton技术开始诞生,并且取得了重大突破。本文采用Fenton试剂法与针铁矿类Fenton试剂法对模拟活性艳蓝K-GR废水处理进行了效能研究。首先,采用Fenton试剂法处理活性艳蓝废水,用单因素分析法对处理效果的主要因素进行了研究。同时,考察了染料废水常见的无机阴离子对处理效果的影响。根据Box-Benhnken设计原理设计实验参数,用响应面法研究各因素相互作用及对活性艳蓝K-GR降解率进行优化。结果表明:众多因素中,pH值对处理影响显著;无机盐阴离子对Fenton试剂有一定抑制作用,其抑制能力的大小为:H2PO4->S2->Cl-;H2O2和Fe SO4投加量与染料降解率存在显著相关性,经修正后的最佳反应条件为:pH=2.8,双氧水浓度为3.7mmol/l,硫酸亚铁浓度为0.75mmol/l。在此最优条件下,平均脱色率为98.5%。其次,本实验采用人工合成针铁矿(α-FeOOH)作为催化剂,构建非均相类Fenton体系降解活性艳蓝废水。通过单因素实验研究了反应时间、催化剂投加量、H2O2浓度及初始pH值等因素对处理效果的影响,并通过响应曲面法优化针铁矿类Fenton法处理效果,选出最佳的反应条件。实验结果表明:铁矿类Fenton试剂法在处理活性艳蓝废水具有很好的效果;软件Design-expert 8.0对响应曲面实验数据进行拟合,建立活性艳蓝K-GR脱色率的数学模型。模型决定系数R2=0.9984,表明模型相关性与可信度均较好。初始pH值、双氧水浓度和针铁矿投加量之间并不是简单的线性关系,通过参数优化得出反应最佳的运行参数为:初始pH=3.13、H2O2浓度2.92mmol/l、针铁矿的投加量0.67g/l。最后,为了更好的认识针铁矿类Fenton体系降解活性艳蓝废水规律,进行对针铁矿类Fenton体系降解活性艳蓝动力学研究,探索活性艳蓝初始浓度、催化剂投加量及H2O2的浓度等因素对针铁矿类Fenton体系降解活性艳蓝反应速率的影响并推导出动力学模型方程式。实验结果表明:一级反应动力学能够更好的对该体系进行描述;通过测定反应过程中不同时刻的活性艳蓝的浓度变化规律,则计算出动力学模型中的各个参数,从而得到针铁矿类Fenton法氧化处理活性艳蓝废水的动力学模型方程。