作为重要产业之一的染料行业是高度污染产业,会有大量的高色度、高COD值、高毒性、难降解的有机污染物被排放到水中,给人类生活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。偶氮染料是主要的染料废水来源,采用传统处理方法难以达到排放标准。新型氧化技术逐渐成为科研领域的研究热点,而太阳能是一种越来越受关注的新型清洁绿色能源。太阳能STEP技术是以太阳能为能源,利用光-电效应、光-热效应以及太阳能电化学效应的协同耦合,高效地进行太阳能转化,将太阳能应用到环保领域,使太阳能的利用效率得到了提高。基于STEP技术处理污水高效、环保,并能够将有机污染物彻底氧化降解。本文以甲基橙为偶氮染料类的模型,首次将太阳能STEP应用于甲基橙废水处理,实验中构建了太阳能光-热单元和光-电单元,结合光-热、光-电效应降解甲基橙偶氮染料废水。以铂电极为工作电极,考察了电压、电流、温度、电解质、PH等实验因素对甲基橙降解效果的影响。通过紫外光谱和COD去除率对甲基橙的降解效果进行评价,根据实验数据进行甲基橙降解动力学的分析研究,同时通过紫外光谱和液相色谱的检测与分析,推测甲基橙的氧化降解历程。实验研究结果表明:当温度40℃,降解时间60min,随着电压由1V到4V,甲基橙废水COD去除率逐渐增加达到30%;当恒压3V,降解时间60min,随着温度从20℃逐渐升高到80℃,废水COD去除率最高达到43%。当电解电流10mA,温度40℃,时间60min,随着溶液酸碱性从pH=3到pH=11,COD去除率逐渐降低,当pH等于3时达到最高31.9%;当恒流10mA,温度80℃,pH=3,降解时间为150min,COD去除率达到65.2%。实验结果显示,甲基橙的降解过程符合一级动力学。紫外光谱与液相色谱分析表明,太阳能STEP过程中甲基橙偶氮染料降解中间产物有苯胺、对苯二酚、对苯醌和顺丁烯二酸。