随着染料工业的高速发展,染料废水的大量排放不仅污染了生态环境,同时对水生物的生存及人类健康造成很大危害,因而染料废水的处理成为水污染治理的一项大工程。染料废水具有用水量大、色度深、可生化性差、有毒有机物含量高、成分复杂等特点,传统的处理方法很难将其彻底分解。而高级氧化技术通过反应过程中产生的羟基自由基(·OH)可以彻底氧化分解有机污染物,且其具有氧化分解能力强、选择性小、降解彻底等特点,成为近些年用来处理染料废水的研究热点。超声氧化技术利用空化效应产生的.OH,可无选择地将有机污染物分解为被环境接受的无机物小分子,如CO2、H2O等,但单独的超声作用需较长时间才能将有机污染物彻底降解。传统的Fenton技术具有高效、反应彻底等特点,但它需要系统pH=3.0左右,且每个循环均需要加入高摩尔浓度的亚铁离子和氧化剂,正是由于加入大量亚铁离子,后续需要处理大量铁泥,因而缺乏可重复使用性。基于这些问题,本文构建超声-BiFeO3-H2O2类Fenton体系,以甲基橙、罗丹明B模拟染料废水为研究对象,通过降解率及紫外吸收光谱图对处理效果进行分析,研究的主要内容如下:(1)铁酸铋(BiFeO3)颗粒的制备。本文采用水热法制备出了可活化H2O2的BiFeO3活性催化剂。运用XRD和SEM对其物相结构和形貌大小进行了表征,制备出的BiFeO3形貌完整且均匀,呈圆饼状。(2)超声-BiFeO3-H2O2体系处理甲基橙模拟废水。对超声、BiFeO3-H2O2以及两者协同降解甲基橙的效果进行比较,结果表明,超声-BiFeO3-H2O2体系对降解甲基橙有着较好的协同作用,且30 min的处理降解率可以达到98.9%。其次考察了加入自由基清除剂异丙醇对甲基橙降解效果的影响,实验表明,异丙醇的加入使降解效果大幅度下降,说明降解过程主要以自由基氧化降解为主。最后,对超声-BiFeO3-H2O2体系处理甲基橙模拟废水的影响因素进行研究,实验发现,处理甲基橙的最佳频率为203.9 kHz,随功率的增加降解速率加快;H2O2的投加量对降解效果影响不大;降解率随BiFeO3投加量的增加而升高;降解效果随甲基橙浓度的增加而下降;反应系统的最佳PH值为5。(3)超声-BiFeO3-H2O2体系处理罗丹明B模拟废水。首先对超声、BiFeO3-H2O2以及两者协同降解罗丹明B的效果进行比较,结果表明,超声-BiFeO3-H2O2体系具有很好的协同作用,效果明显优于两者的叠加,且60 min的处理降解率高达到95%以上。其次考察了加入10 μl异丙醇对罗丹明B降解效果的影响,实验表明,降解效果不好,说明降解过程主要以自由基氧化为主。最后,对超声-BiFeO3-H2O2体系处理罗丹明B模拟废水的影响因素进行研究,实验发现,随罗丹明B浓度的增加降解率大幅度下降;而随BiFeO3投加量的增加而升高;H2O2有一个最佳投加量为1%;降解率随超声频率的增加降解效果变好;随功率的增加降解速率加快;反应系统的最佳PH值为5。