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染料由芳香族化合物、苯胺、酚等为原料经硝化、碘化生产中间体,然后再进行重氮化、偶合及硫化反应合成。由于染料、中间体种类繁杂,导致染料废水的成分与性质各不相同。染料废水色度高,可生化性差,有机污染物含量高,导致染料废水的化学需氧量值(COD)可以达到每升水几万甚至十几万毫克。电Fenton法通过电化学作用在电解液中合成Fenton试剂,以反应时间短,处理效果好等特点而在染料废水的领域广泛应用。三维电极是指具有催化活性、导电性和吸附能力的颗粒材料,在电场作用下,表面产生电势差形成的微电极。本研究以浙江某化工有限公司染料废水为处理对象,分别探究影响二维电极-电Fenton法和三维电极-电Fenton法的参数以及最佳条件,比较二维电极-电Fenton法和三维电极-电Fenton法的去除效能,分析三维电极-电Fenton作用机理。研究发现:采用石墨电极板,在电解时间为2h,电流密度为1.2A/mm~2,极板间距为2.5cm,硫酸亚铁浓度为0.5g/L,pH=2.5,曝气量为2L/min,搅拌速度为1000r/min的条件下,染料废水COD去除率为27.84%。COD去除率影响参数显著性由大到小排序为:pH、硫酸亚铁投加量、电流密度、极板间距。对三维电极-电Fenton电极材料、pH值、电流密度、极板间距、硫酸亚铁投加量和颗粒电极的种类、投加量等影响参数进行研究。结果表明:采用钌铱镀层钛电极为阳极,不锈钢为阴极,粉末活性炭(PAC)为颗粒电极,在pH值为2,电流密度为1 A/mm~2,极板间距为3 cm,硫酸亚铁投加量为0.5 g/L,粉末活性炭投加量为2.0 g/L条件下,染料废水的COD、TOC、色度、氨氮最佳去除率分别为62.8%,41.15%,95%和42.48%,优于二维电极-电Fenton法。体系中各氧化机制占比从高到底排序为:PAC吸附、羟基自由基氧化、次氯酸氧化、极板直接氧化。通过RSM优化分析,三维电极-电Fenton法去除效率的参数的影响程度从大到小排序:PAC投加量、极板间距、pH、电流密度和硫酸亚铁投加量,电流密度与其他影响参数均有交互作用,不锈钢阴极材料限制了体系的去除效能。PAC作为颗粒电极,具有吸附与催化作用。在最佳参数条件下,研究PAC三维电极体系处理效能。结果表明:相比饱和吸附PAC,新PAC作为颗粒电极,染料废水COD去除率提高了18%;当三维电极体系断电一段时间后,新PAC与饱和PAC作为颗粒电极,染料废水COD值均回升了10%,表明电场使PAC吸附效能提高了10%。对PAC颗粒电极进行循环回用实验,随这循环利用次数增多,PAC逐渐达到吸附饱和状态,与饱和PAC作为颗粒电极效果趋于一致。循环7次后,两者基本相同,电场对PAC吸附促进率为2%~3%。