丙烯酰胺生产废水是一类高有机、高氨氮且具有生物毒性的生物化工废水,因其成分复杂且含有大量有机难降解物质,无法直接进行生化处理。而电芬顿是一种能产生无选择性强氧化自由基（·OH）的高级氧化技术,能够有效降解大分子有机物使其转化为小分子物质。本文采用芬顿法、铁碳法、电化学氧化法以及电芬顿法等分别对丙烯酰胺生产废水进行处理,结果得出处理丙烯酰胺生产废水效果最好的是电芬顿法。本文在此基础上研究三维电芬顿装置的反应条件,并比较了不同填料的三维电芬顿系统处理丙烯酰胺生产废水的效果。本文分别研究了以碳毡或者柱状活性炭为填料的三维电芬顿系统在处理丙烯酰胺生产废水后对其COD以及NH3-N降解的影响,选定了影响丙烯酰胺生产废水去除效率的因素并分析这些因素（电流密度、初始p H值、铁屑用量等）对于废水中COD和氨氮去除率的影响,最后给出了三维电芬顿处理丙烯酰胺生产废水的最佳运行条件,并根据确定的最佳运行参数,设计污水处理过程中的自动化控制策略,以期达到丙烯酰胺生产废水的达标排放。本论文的研究工作取得的成果如下:（1）通过比较芬顿法、铁碳法、电化学氧化法以及电芬顿法处理丙烯酰胺生产废水的COD和氨氮的去除效率,结果表明电芬顿法对于丙烯酰胺生产废水的降解效率最高（其中,COD的去除率为52.46%,氨氮的去除率为41.18%）。电芬顿法处理丙烯酰胺生产废水的去除率相比于前三种方法的去除率,电芬顿法的COD去除率高20%以上,氨氮的去除率高将近20%。（2）通过比较添加柱状活性炭+Fe SO4·7H2O、柱状活性炭+铁屑和碳毡+铁屑的三维电芬顿法以及无添加填料的传统电芬顿法对于丙烯酰胺生产废水COD与氨氮的降解效果,得出以碳毡为填料的三维电芬顿系统处理废水后COD和NH3-N的去除率分别为70.17%和63.14%,比传统电芬顿法提高了将近20%左右;添加柱状活性炭的三维电芬顿系统虽然不如以碳毡为填料的三维电芬顿系统处理效果好,但是仍然比传统电芬顿的处理效率高。（3）在选定研究柱状活性炭以及碳毡作为三维电芬顿系统的填料后,通过分析影响因素的改变探究对三维电芬顿法处理丙烯酰胺生产废水效率的影响,最后确定了三维电芬顿系统运行时的最佳反应条件。结果表明,以柱状活性炭为填料的三维电芬顿处理废水的最佳反应条件为电流密度=15m A/cm~2、初始p H=3、柱状活性炭用量=1.50g和铁屑用量=1.50g;通过正交实验得出电流密度对丙烯酰胺废水去除效率的影响最大,其次分别为活性炭用量、铁屑用量以及初始p H值。确定以碳毡为填料的三维电芬顿系统的最佳运行条件为电流密度=15m A/cm~2、初始p H=3以及铁屑用量=1.50g;通过正交实验得出这三个因素的影响程度分别为电流密度、铁屑用量和初始p H值,通过响应曲面法分析分别得到了COD去除率与氨氮去除率与影响因素之间存在对应的二元多项式回归方程。（4）对三维电芬顿处理前后的丙烯酰胺生产废水进行傅里叶红外表征,结果表明三维电芬顿可以有效破除丙烯酰胺中的双键,使反应后废水中丙烯酰胺的浓度明显降低。（5）最后,根据得到的最佳运行条件参数,再结合生产企业实际运行情况设计了污水处理过程中的自动化控制策略。