与其他基于高级氧化的处理技术相比，芬顿法处理纸浆和造纸厂废水的总体效果更好。然而，均相芬顿过程也有一些缺点。不可循环的可溶性铁盐会产生大量的氢氧化铁污泥，需要从处理过的废水中进一步去除。均相芬顿反应必须在酸性溶液(pH 2-4)中进行，因此必须在反应介质中加入大量的酸。

1、本研究中使用非均相芬顿工艺。本研究的非均相催化剂利用沸石这种基质来固定金属离子，从而实现催化剂的分离和回收。沸石开放的多孔结构提供了容纳各种可交换阳离子的能力。在各种类型的沸石中，NaY沸石不仅有利于离子交换和固定，而且在酸性环境下也具有很高的稳定性。

2、本研究将锰作为非均相芬顿氧化过程中的活性相，以增加反应的pH范围。Mn²⁺可以加速Fe²⁺的形成，从而加快了HO·的产生和污染物的氧化。

3、本研究采用浸渍法和溶胶-凝胶法两种不同的方法制备了负载Fe/Mn双金属氧化物的非均相芬顿催化剂NaY沸石。通过对纸浆厂废水的降解，评价了非均相催化剂的催化效果。研究了在非均相芬顿过程中，废水中溶解性有机碳的极性和分子量的分布和转化。

采用浸渍法和溶胶-凝胶法制备了负载于NaY沸石上的Fe-Mn非均相催化剂，用于处理纸浆厂废水。原料厂废水中存在芳香族结构，说明了生物降解处理的难点。铁和锰对COD的去除有协同作用。Fe-Mn/NaY_sg催化剂(Fe/Mn摩尔比为2)在加入4 mmol/dm³ H₂O₂和1.2 g/dm³ 催化剂的情况下，COD去除率最高(75.2%)。在此条件下，随着时间的推移，COD去除率稳定。Fe-Mn/NaY_sg催化剂重复使用5次后，其催化效率达45%以上。极性分布分析结果表明，HPO组分占原废水中DOC的比例最大(约60%)。分子量分布分析表明，DOC中的高分子量分子通过非均相芬顿过程转化为低分子量分子。

只观察到一个荧光特征峰，大约在激发波长325 nm和发射波长425 nm处。这一特征峰与废水样品中的胡敏酸类成分一致(ex.320-330 nm/em.410-450nm)。这一结果说明在厌氧和好氧生物处理中可能会去除一些可溶性的可生物降解化合物。在本研究中，有几个荧光团参与了这种特定的荧光特征峰的形成(em.>380 nm)，包括木质素、腐殖酸、醌类、芳香酮类、荧光增白剂。

图2和表2列出了六种主要的有机化合物，它们的相对含量占粗浆厂废水中总有机化合物的50%以上。大多数化合物都是合成化学品。在纸浆厂废水的一级和二级处理中，木材原料被分解，所以未发现半纤维素、果胶、木质素等木材原料。存在造纸过程中添加的一些增白剂、消泡剂和分散剂。用气相色谱-质谱联用技术检测到的有机化合物中存在与木质素初步降解有关的苯环。此外，在废水中还发现了氯化有机化合物，化学结构特征与EEM分析中检测到的类胡敏酸组分一致。

在Fe-Mn/NaY_im催化剂作用下，双组分金属离子催化剂的COD去除率明显高于单组分金属离子催化剂。Fe-Mn/NaY_im催化剂中Fe²⁺与Mn²⁺的摩尔比对COD的去除率影响不大。在Fe²⁺与Mn²⁺比例为1时最佳，COD去除率为71.4%。通过增加Fe-Mn/NaY_im催化剂中Fe²⁺或Mn²⁺的比例，30 min后COD去除率保持一个恒定值，说明Fe-Mn/NaY_im催化剂中Fe/Mn的比例对COD去除率的提高并不显著。

在Fe-Mn/NaY_sg催化剂作用下，Fe/Mn比为2的COD去除率最高(75.2%)，有两种金属离子的催化剂的COD去除率较高，说明在非均相芬顿反应中，Fe²⁺和Mn²⁺之间存在协同作用，通过一系列的连锁反应来增强氧化过程。在10min左右，Fe/Mn比为2时，COD去除率略有提高。

在相同的操作条件下，连续进行了5次实验，研究了Fe-Mn/NaY_sg催化剂重复使用后的催化活性。每次实验后，用去离子水洗涤催化剂，使其催化活性再生。在第一个循环结束时，反应60 min后纸浆厂废水的COD去除率约为57.9%。在接下来的3个周期中，去除率分别为55.3%、54.3%和50.3%。重复该实验5次后，COD去除率保持在45%以上，效率为催化过程开始时的77.8%。Fe-Mn/NaY_sg催化剂对纸浆厂废水的处理具有连续的催化能力，连续使用5个循环后COD去除率略有下降。

HPO化合物通常对微生物降解和生物处理过程具有抗性，而HPI化合物通常是易于生物降解的。在原浆厂废水中，HPO化合物占DOC比例最大(约60%)，HPI所占比例约为38.2%。这一结果表明，之前的物理化学处理以及厌氧-好氧生物处理对HPO类化合物的降解能力有限。非均相芬顿处理后，极性分布变化不明显，HPO化合物占DOC的分数从59.2%减少到55.6%。

原水中的有机物(70%)大部分为高分子量有机化合物(MW>10 kDa)。它们在生物处理过程中不能被降解。非均相芬顿工艺显著降低了高分子量有机物对废水COD的贡献。MW为10-30 kDa和30 kDa以上的分子在非均质芬顿工艺出水中主要转化为0-1 kDa分子(占总分子的88.0%)。可见，非均相芬顿工艺可以提高废水的可生化性。