作为环境友好的氧化技术,电化学氧化技术和臭氧氧化法一直是环保工作者的研究重点。然而,由于水电解电位窗口的限制和臭氧氧化的选择性,两者均存在降解效率不高,对有机物的去除不彻底等缺点。基于上述情况,本文研究了两者耦合下的氧化效率和动力学机制,以期建立一个具有高效降解效率的氧化体系。首先在无隔膜电化学反应器中研究了电化学-臭氧耦合氧化体系对硝基苯的降解效率。结果表明,电化学-臭氧耦合氧化体系具有明显的协同效应,体系遵循羟基自由基的作用机制。如在相同实验条件下处理600 s时,电化学-臭氧耦合氧化体系对硝基苯的去除率为96.4%,而单独电化学氧化与单独臭氧氧化对硝基苯浓度的去除率降解之和仅有62.1%。另外,该耦合氧化体系在降解对氯苯酚、草酸和乙酸过程中均呈现出了较好的降解效率,应用前景较佳。在隔膜式电化学反应器中研究了该耦合氧化体系阳极室的氧化效率。通过降解草酸、乙酸以及硝基苯的实验结果表明,电化学-臭氧耦合氧化体系阳极室对有机物的去除效果具有一定的协同效应,但不是很明显。不同有机物降解效果的对比分析,电化学-臭氧耦合氧化体系阳极室主要的协同机制是电化学氧化过程产生的自由基一定程度上促进了臭氧的分解。在隔膜式电化学反应器中研究了该耦合氧化体系阴极室的氧化效率,结果表明阴极室的协同效应非常显著。在本实验条件下处理600 s时,电化学-臭氧耦合氧化体系对硝基苯的去除率为99.2%,而单独电解与单独臭氧氧化对硝基苯浓度的去除率之和仅为58.2%。阴极室协同效应的机理主要包括以下三个方面:①臭氧负离子的形成;②阴极附近的强碱性环境;③氧阴极还原产生H₂O₂。经求算,三者在耦合氧化体系阴极室降解有机物过程中所占的比重分别为59.3%,29.5%和11.2%。