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随着国民经济的发展,工业迅速发展,随之而来的工业废水处理问题一直受到人们关注。聚酯纤维(涤纶)废水的处理是纤维工业废水处理领域的难点问题,聚酯纤维废水有机物浓度高,酸性大,有刺激性气味,直接排放对水体污染极其严重,所以聚酯纤维废水的处理问题是纤维工业长远发展的关键。传统的物理、化学和生化法处理聚酯纤维废水投资大、日处理费用高、容易造成二次污染,电化学技术因具有反应速率快、效能高、操作简单和环境友好等优势,可有效处理聚酯纤维废水。为了进一步提高电化学技术的反应效率、降低反应能耗,目前构建新型电化学反应系统成为废水处理领域的重要方向之一。本论文旨在为今后构建电化学反应体系提供试验理论指导,以期实现高效低耗地处理聚酯纤维工业废水,实现工业应用。本论文采用自行设计的三维电极反应器,对江苏省某生产聚酯纤维工厂的废水进行电化学氧化降解处理。采用单因素试验重点分析了废水初始pH值、电流密度、电解时间、极板间距、活性炭填充比例和脉冲电流占空比对反应器废水COD去除率和反应器能耗的影响,采用了响应面分析试验优化了三维电极反应器处理工艺。基于以上试验操作和研究,探究了一种快速简便的COD测量方法。单因素试验对比显示,初始pH值、脉冲电流占空比对废水COD去除率和能耗影响显著,电流密度、电解时间、极板间距和活性炭填充比例对反应器能耗影响比较明显。同时,在使用脉冲电流供电的情况下,既可以保证反应器废水COD的去除率,也可以大大降低反应器的能耗。控制其中五个因素不变,改变另一个因素的不同取值,得出:初始pH值为6,COD去除率最高同时反应器能耗最低,分别为43%和150k Wh/kg;COD去除率会随着电流密度的增大而增大,电流密度为10mA/cm2,反应器能耗最低为100kWh/kg,此时COD去除率为55%;电解时间为30min,COD去除率最高同时反应器能耗最低,分别为45%和100kWh/kg;极板间距为10cm,COD去除率最高同时反应器能耗最低,分别为46%和70kWh/kg;随着活性炭填充量的增加COD去除率越好,综合考虑废水处理效率,当活性炭填充比例为50%,COD去除率为47%,反应器能耗为70kWh/kg;COD去除率随脉冲电流占空比的增大而增大,占空比为0.4时,反应器能耗最低为60kWh/kg,此时COD去除率为42%。通过Design-expert.V10.0 软件分析,在废水初始pH值为5.349,电流密度为20mA/cm2,电解时间为30.076min,极板间距为9.695cm,活性炭填充比例为70%,脉冲电流占空比为0.446时,三维电极反应器对废水COD去除率最大,为58.593%。当废水初始pH值为6.418,电流密度为10mA/cm2,电解时间为35.91min,极板间距为8.632cm,活性炭填充比例为20.002%,脉冲电流占空比为0.411时,三维电极反应器能耗最小,为37.612kWh/kg。综合考虑两个评价指标,最终确定最佳工艺参数组合为:废水初始pH值为6.115,电流密度为20mA/cm2,电解时间为29.291min,极板间距为10cm,活性炭填充量为70%,脉冲电流占空比为0.451的条件下,此时反应器废水COD去除率为58.029%,反应器能耗为66.318kWh/kg。通过采用电热恒温鼓风干燥箱对水样加热20min与传统的回流2h进行对比,结果表明,两种方法对高级氧化处理后的聚酯废水COD测量结果没有显著性差异。可以采用电热恒温鼓风干燥箱的方法进行COD测量,此方法方便简单、效率高、精确度高,可以大大减少实验的时间。