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染料废水是持久性难降解有机废水的主要来源之一,传统的污水处理技术难以将其达标处理。三维电极-电Fenton法是一种新型的电化学水处理技术,近年来在污水处理领域受到人们的关注。本课题采用三维电极-电Fenton法对难降解的染料废水进行处理,系统地研究了该方法处理染料废水的作用机理、工艺条件与优势并进行验证,为三维电极-电Fenton法处理难降解有机废水提供技术依据。本研究的试验装置为自制电化学反应器,主要以酸性大红染料废水为研究对象,采用三维电极-电Fenton法对酸性大红染料废水、碱性品绿、直接红棕等其他几种染料废水和实际染料废水进行处理。主要开展了以下三个方面的研究工作:(1)三维电极-电Fenton法处理酸性大红单因素、最佳工艺条件和动力学模型的研究;(2)三维电极-电Fenton法和二维电极-电Fenton法处理酸性大红废水的对比研究;(3)三维电极-电Fenton对处理其他几种染料废水和实际染料废水处理效果的验证。通过上述实验研究与理论分析,本课题获得了以下研究成果:单因素试验探讨了电解电压、反应时间、pH值、电解质种类和投加浓度、初始酸性大红浓度、Fe2+投加浓度、极板间距等影响因素对染料废水处理效果的影响,通过正交试验确定最佳反应条件:电解电压20V,反应时间80min,酸性大红初始浓度100mg/L,Fe2+投加浓度0.5g/L,极板间距为4cm,pH值为3,电解质Na2SO4投加量为1.5g/L,曝气量为0.8m3/h,活性炭投加量100g/L。在此条件下酸性大红去除率最高可达96.45%,COD去除率最高可达83.94%。三维电极-电Fenton法降解酸性大红的过程符合一级反应动力学模型,动力学方程为 In(C0/Ct)=0.0419t-0.1079。三维电极-电Fenton法和二维电极-电Fenton法处理酸性大红废水的对比试验结果表明,三维电极-电Fenton法处理酸性大红染料废水时去除率高于二维电极-电Fenton法10%以上,当酸性大红去除率在90%左右时,三维电极-电Fenton法比二维电极-电Fenton法节能69%。三维电极-电Fenton法对电压的要求低于二维电极-电Fenton法,可以处理浓度较高的染料废水,且在相同反应条件下用时短、电解质投加量少、极板间距大。三维电极-电Fenton法对其他几种染料废水均能达到较好的处理效果。各种染料的去除率均在80%以上,最高可达到96.62%。对于含有各种助剂、成分复杂的实际染料废水,被处理水样的色度和COD均有很好的处理效果。三维电极-电Fenton法处理对染料废水有很好的处理效果,操作简单,无二次污染,比常规的二维电极-电Fenton高效节能,是处理难降解有机废水的有效方法。通过进一步的研究与完善,可在实际工程中推广和应用。