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随着印染工业的迅速发展,未经处理的印染废水已经成为主要的水体污染源之一,印染废水的综合治理已成为当今国内外环境工程领域亟待解决的一大难题。非均相Fenton催化技术,是当前处理难降解有机污染物及高浓度有机废水等的研究热点。然而常规的非均相Fenton催化剂面临着催化效率低、pH适用范围窄等问题。因此,本研究针对这些技术难题,以构建高催化活性和良好稳定性的非均相Fenton催化剂为目标,围绕着催化剂的设计制备与活性物种的组成,以亚甲基蓝为目标污染物,展开系统性的研究。1.对滇池疏浚底泥成分分析表明,含铁量高达13.05%,基于这个特点,将滇池疏浚底泥经高温焙烧制成底泥生物炭（Sediment Biochar,SBC）,采用多种手段对其进行了表征;构建了新型非均相Fenton反应体系-底泥生物炭/H2O2体系,研究了其对亚甲基蓝的降解效果;评估了底泥生物炭的循环使用性能和稳定性;（1）以底泥为原料,采用高温焙烧法,在氮气气氛下制备了底泥生物炭,最佳制备条件为:焙烧温度700℃,焙烧时间90min。运用SEM、BET、XRD、XPS、FTIR等表征手段对底泥生物炭（SBC-700-90）的理化性质进行了表征,结果表明,SBC-700-90的比表面积为29.8401m~2/g,孔结构以介孔为主,孔径范围为2nm～50nm;铁元素均匀分布在其表面,主要以α-Fe2O3、γ-Fe2O3和Fe3O4的形式存在。（2）研究了底泥生物炭/H2O2体系降解亚甲基蓝的效果。在最佳的反应条件下（25℃、亚甲基蓝初始浓度为100mg/L、初始pH=3、底泥生物炭为1.5g/L,H2O2为5mmol/L）,反应150min后,对亚甲基蓝的脱色率高达99.38%,而TOC去除率也达到了78.52%。反应体系受pH的影响较大,随着pH的升高（pH=3～6）,亚甲基蓝的脱色率显著下降。底泥生物炭/H2O2体系的pH适用范围窄。（3）反应体系存在金属离子残留,其中Fe离子浓度最高,为0.245mg/L,Cr离子浓度为0.016mg/L,Mn离子浓度为0.044mg/L,其余金属离子未检出,均低于《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水的标准限值,表明底泥生物炭具有良好的工程适用性。（4）考察了底泥生物炭的循环使用性能与稳定性。在最佳反应条件下,SBC-700-90在6次循环利用的过程中,催化效果逐次出现小幅降低,但第6次亚甲基蓝的脱色率仍能达到88.41%,表明底泥生物炭具有良好的循环稳定性。（5）讨论了底泥生物炭的催化机理。羟基自由基是反应体系中降解亚甲基蓝的主要自由基,Fe（Ⅱ）是起主要催化作用的物种。2.由于底泥生物炭/H2O2体系的pH适用范围窄,在应用过程中存在诸多问题,因此,提高非均相Fenton反应体系的酸碱适应能力,是本部分研究工作的重点。通过在铁基、铜基催化剂体系内引入了金属钒,制备了铁钒（Fe-V）、铜钒（Cu-V）双金属复合非均相Fenton催化剂,并系统的研究了其催化性能,成功拓宽了酸碱适应能力。主要研究内容及结论如下:（1）采用热溶剂法,通过优化实验得出钒掺杂最佳比例为10%,制备了钒掺杂的Fe-V、Cu-V双金属复合催化剂以及无钒掺杂的裸Fe、裸Cu催化剂。通过运用SEM、BET、XRD、XPS等测试技术对催化剂进行表征。结果表明,钒掺杂明显改变了铁基、铜基非均相Fenton催化剂的形貌,Fe-V、Cu-V分别比裸Fe、裸Cu有更丰富的介孔结构,Fe-V、Cu-V中的物种成分和价态比裸Fe、裸Cu更利于非均相Fenton反应体系。（2）研究了Fe-V、Cu-V的催化性能。在典型条件下（25℃,催化剂0.5g/L,pH=7,H2O2 10mmol/L）,亚甲基蓝的脱色率分别达到75.27%、88.32%,分别是裸Fe、裸Cu的2.05倍和2.14倍;TOC去除率分别为51.89%、63.15%。另外,Cu-V比Fe-V双金属复合催化剂表现出更优异的pH适应性。在pH为3～10的范围内,Cu-V对亚甲基蓝的去除率均保持在80%以上,其中,在pH=3时最低,为82.32%,在pH=10时最高,为95.60%;而Fe-V在pH=10时最低,仅为58.83%,pH=3时最高,为96.60%。成功拓宽了非均相Fenton催化剂的酸碱适应范围。（3）研究了Fe-V、Cu-V的循环稳定性。在典型的反应条件下,即使连续运行六次,亚甲基蓝的降解效率仍分别保持在68.22%、79.16%,表明催化剂具有良好的循环稳定性。（4）探讨了Fe-V、Cu-V的催化机理。钒的引入,可以改变催化剂的表面性质,有助于增加催化剂的比表面积,增加新的活性点位与活性物种。另外,在Cu-V中,钒的引入,显著增加了Cu（Ⅰ）的含量,同时还存在V（V）/Cu（Ⅰ）协同效应,有利于活性点位的再生。本研究为印染废水的高效处理提供了新材料、新技术,为底泥资源化提供了途径。另外,制备的双金属非均相Fenton催化剂成功的拓宽了酸碱适应范围,具有较好的科学意义和应用前景。