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偶氮染料废水由于其毒性强、色度高、降解难,在还原条件下易分解产生致癌性芳香胺,而被视为现今急待治理的废水之一。近年来,高级氧化技术（AOPs）由于其在均相或异相体系中可以产生高氧化活性的羟基自由基而被用于偶氮染料的废水处理。在传统均相芬顿（Fenton）体系中,亚铁盐使用量大,处理后生成大量含铁污泥,因此需要后续处理。这就增加了处理成本,同时也产生二次污染的问题,制约了均相Fenton体系的工业应用。本研究针对此问题,以具有典型偶氮染料结构的甲基橙溶液为处理对象,尝试开发并设计了新型非均相Fenton-流化床反应体系,在室温,pH值=3,H2O2初始浓度10mM,H2O2与Fe2+摩尔比为10:115:1左右时去除效果最佳,30min时,对400mg/L的甲基橙的脱色率为84%,TOC去除率51.2%。在非均相Fenton-流化床反应体系中,反应初期可以达到减少铁离子的效果,约有40%的削减量,从而减少铁污泥处理成本。进一步研究表明,亚铁离子分次投加对甲基橙去除效果最好。在Fenton-流化床体系中用替代性铁源代替亚铁离子的投加实现了亚铁离子分次投加,可以省去持续添加的操作问题,不须担心亚铁离子的浓度太高,造成副反应的干扰。反应后期铁离子的浓度有所降低,能有效地减少铁污泥产生量。当铁屑投加量增大时,产生的铁离子量越多,但超过一定范围时亚铁离子增加缓慢。本研究同时制备了负载氧化铁石英砂催化载体。采用电子显微镜扫描（SEM）,X射线粉末衍射分析（XRD）,比表面积分析（BET）,红外光谱分析（FTIR）进行表征并通过实验测定其密度、负载铁含量及负载强度。结果表明:负载氧化铁石英砂的粒径为100nm左右,其表面孔径2～9nm,孔体积为0.276×10-2cm3/g,负载石英砂的比表面积为原砂的4倍;氧化铁的晶型主要为FeOOH,低聚合度的羟基铁进入了石英砂的层间结构。通过重复使用负载石英砂载体探讨其稳定性。实验结果表明:pH值=3.0,H2O2初始浓度10 mM,40g/L载体投加量催化剂的条件下,亚铁投加量减少到0.2mM时,100min后对甲基橙的去色率为97.5%。同时,负载石英砂载体重复使用5次后去色率仍高于70%。表明负载氧化铁石英砂用于Fenton-流化床体系是一种有应用潜力的高级氧化处理染料废水的反应体系。综合比较各个反应体系对甲基橙的降解,其处理效果排序如下:负载石英砂载体Fenton-流化床>铁屑Fenton-流化床> Fenton-流化床>铁屑Fenton>传统均相Fenton。因此,将制备表面负载氧化铁石英砂催化载体,并将其应用于新型非均相Fenton-流化床反应体系具有一定的应用前景。