随着城市发展进程加速,垃圾产生速度也在不停增长,目前最常用的填埋方式会产生大量垃圾渗滤液。这些渗滤液COD含量高,可生物降解性差,又存在有过多重金属等有毒有害物质,对环境来说有着极大威胁。常规生物处理工艺对垃圾渗滤液的处理不是很有成效,因此尚需开发更加有效的方法提高对其处理效果,为渗滤液的预处理和深度处理工艺应用提供思路。近年来,非均相电Fenton技术在难降解废水领域取得了不错的成效,它具有反应成本低,效率高,相对较为环保等优点,应用前景非常广阔。但目前非均相电Fenton方法还存在催化剂传质效率普遍偏低的问题。针对上述老龄垃圾渗滤液难处理以及电Fenton体系催化剂效率低等难点,本研究开发了一种高效电Fenton催化剂,将其用于渗滤液的处理,希望可以将其中的有机物矿化,降低COD,同时提高可生化性,为后续生物处理提供条件。本文利用溶剂热法制备了纳米Fe₃O₄颗粒,又通过官能化等方法包裹上一层铁基金属有机骨架,最终得到了一种表面粗糙多孔结构的金属有机骨架包裹纳米四氧化三铁（nano-Fe₃O₄@MOF）材料。通过X-射线衍射分析和扫描、透射电镜观察其形态为核-壳纳米颗粒结构。傅里叶红外光谱表明材料已经修饰上了预先设计的羟基,羧基等官能团配体。比表面积和孔径分布表征结果显示材料和纳米Fe₃O₄颗粒相比比表面积有所增加,材料中的孔隙以介孔为主。研究构造了一种电Fenton体系处理老龄垃圾渗滤液,试验用渗滤液取自郑州市综合垃圾处理厂,用制备的nano-Fe₃O₄@MOF代替Fe²⁺作为反应的催化剂,可以减少对出水的二次污染。比较试验结果说明nano-Fe₃O₄@MOF材料作为催化剂可以达到良好的处理效果,而且通过磁性分离回收还可以降低处理成本。试验主要以COD和UV₂₅₄为指标考察体系的各影响因子,得到最佳反应条件。当nano-Fe₃O₄@MOF投加量为0.75 g/L、初始p H为3、H₂O₂浓度为0.1 mmol/L、电流密度15 m A/cm²、极板间距为1.5 cm时,COD和UV₂₅₄的去除率分别高达70.8%和80.11%,脱色率为94.25%。循环试验和傅里叶红外光谱检测说明nano-Fe₃O₄@MOF的可重复利用性和结构稳定性都非常好。三维荧光图谱表示垃圾渗滤液中含有大量富里酸和腐殖酸类物质,催化电Fenton处理后基本被完全去除,且可生化性显著提高,这和可生化性分析得到的结果一致。通过自由基淬灭试验,本文认为降解有机污染物过程中发挥主要作用的活性因子是·OH和·O₂^–,其中·OH的氧化性能较强。气相色谱-质谱结果中物质的变化情况结合紫外-可见光光谱图说明反应过程中大分子有机物先被开环,初级降解成小分子有机物,再被氧化为CO₂和H₂O从体系中去除,使得渗滤液中的大分子有机物比例降低且分子量整体下降。