苯胺是重要的有机化工原料和精细化工中间体,也是水环境中分布最广、影响最大的一种有机污染物,此类废水有难生化降解或生化降解效率低、处理困难等特点,给人类和生态环境造成极大的威胁,严重危害着地球生物和人类的生命健康。目前苯胺废水的处理方法虽然很多,但都存在着各种各样的问题和缺陷。太阳能STEP理论利用光-电效应、光-热效应以及太阳能电化学效应,以高温降解为核心,实现利用太阳能将稳定的、反应能大的分子分解转化为含能分子。太阳能STEP过程在利用太阳能光-电效应的同时,结合太阳能光-热效应,大幅度提高太阳能转化效率,为反应提供能量。本文首次将太阳能STEP过程应用于苯胺废水处理技术中,以太阳能光-热效应为废水处理过程提供高温,光-电效应提供电能,结合电化学效应对污水中目标污染物苯胺进行降解。对不同温度下苯胺降解的理论电势进行计算,考察了阳极材料和各实验因素对苯胺降解效果的影响,通过紫外光谱、降解电势和COD去除率对苯胺的降解效果进行评价,并对电解体系产生气体进行气相色谱分析,计算太阳能STEP处理苯胺废水过程的电流效率,从而推测苯胺的降解历程。研究结果表明,阳极材料对苯胺电化学氧化降解产生较大影响,考察的四种电极中,Ti/(Ir02&Ta205)电极对苯胺的降解效果最好,且随着反应温度的升高,Ti/(Ir02&Ta2O5)电极的极化曲线相对较平坦,对电能的损耗较小,稳定性较好。以Ti/(Ir02&Ta205)电极为阳极,纯铂电极为阴极,分别考察了各影响因素对苯胺降解效果的影响,确定最佳的反应条件为:反应温度为90℃,反应时间为120min,pH为8,苯胺初始浓度为100mg/L,电压为2V,硫酸钠电解质浓度为5g/L。并进行室外STEP过程处理苯胺的实验研究,进一步证明太阳能STEP过程有利于苯胺的降解。同时通过对苯胺降解过程收集到的气体进行分析,证明阳极发生了析氧竞争反应,过程所消耗的电能不能全部用来降解苯胺污染物,以CO2为最终降解产物计算的电流效率逐渐增大,证明析氧的副反应随着温度升高而逐渐减弱。同时通过循环伏安法和降解后废水的紫外光谱分析,对太阳能STEP过程中苯胺的降解机理进行探讨。本实验的结果表明,太阳能STEP处理废水的过程中,一方面将废水中污染物降解,另一方面析出了绿色清洁可再生能源——H2,这为太阳能STEP过程是一种绿色清洁的废水处理手段提供了有力证明。