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制浆造纸企业是我国工业废水污染排放的大户，给水体环境造成了严重的污染问题。经过二级生化处理后的制浆造纸废水，有机污染物浓度依然很高，并含有一定量的生物难降解物质（如木素及其衍生物等），传统的物化及生物处理方法很难满足新标准（GB3544-2008）给造纸厂终端废水中各种污染物提出的更严格的排放标准。因此，开发研究经济高效的制浆造纸终端废水深度处理技术，为国内制浆造纸废水的达标排放或部分回用提供理论和技术支持，具有十分重要的意义。本论文提出了在三维电极反应体系中，以改性膨润土作为粒子电极降解废水中的有机污染物的方法，并通过与二维电极反应系统的对比研究，确定了三维电极法深度处理制浆造纸废水是一种可行有效的方法。首先，本文利用低成本的粘土类矿物膨润土制备了六种改性膨润土颗粒，并对改性前后膨润土的结构进行了XRD、SEM、FTIR等表征，通过对比筛选出两种优良的粒子电极（OH-Al-CTAB-bent和CTAB-bent）。实验发现，改性后的膨润土层间距明显增大，物理性能良好，导电性能优良，适合作三维电极反应体系中的粒子电极，且运行成本相对较低。其次，本文利用二维电极法深度处理了制浆造纸废水，并研究了电流密度、电解时间、极板距离、电解质添加量等因素对造纸废水COD、色度、木素浓度以及UV254去除率的影响，通过单因素实验确定了电絮凝法处理造纸废水的最优条件：电解电压25V，电流密度40mA/cm2，极板距离4cm，电解时间40min，电解质NaCl的添加量为1.6g/L。实验发现，废水中有机污染物的降解效率随着电解时间和电流密度的增加呈逐渐增加的趋势；添加电解质NaCl可提高废水的降解效率，废水COD去除率达到75.8%。废水中木素浓度和UV254的去除率随着电解时间的增加逐渐增大，去除率分别为73.1%和60.8%。通过单因素实验可知，使用Al电极对废水中污染物的去除要优于Fe电极。另外本课题还利用以改性膨润土做粒子电极的三维电极反应系统深度处理了制浆造纸废水，通过单因素实验确定了三维电极法深度处理制浆造纸废水的最优条件（电解电压25V，电流密度40mA/cm2，极板距离4cm，电解时间40min，曝气速率1.0L/min，粒子电极OH-Al-CTAB-bent用量16g/L），并对电能消耗、粒子电极的稳定性以及三维电极降解造纸废水的反应机理进行了研究和探讨。实验发现，三维电极电化学降解过程中，废水COD和色度的去除率最高可达83.2%和92.3%，即出水COD可降至43mg/L；完全可达标排放。废水中木素浓度和UV254去除率分别达81.9%和85.5%；电解后废水的可生化性也明显提高。另外，通过与二维电极法和单纯的吸附作用对比发现，三维电极法深度处理制浆造纸废水是一项简单有效、且无二次污染的高效新型处理方法。最后，利用XAD-8树脂与XAD-4树脂联用方法把制浆造纸废水中的有机污染物分为亲水物质、弱疏水物质、非酸疏水物以及疏水酸四类，并研究了三维电极处理前后制浆造纸二级生化出水中各类有机污染物的变化情况。实验发现，疏水酸在制浆造纸废水中占主要比重，废水的色度也主要由疏水酸类所致；三维电极法对有机物中疏水酸类和亲水物质都有一定的去除效果，但着重降解的是废水中的疏水酸类有机物。