炼油废水回用系统反渗透浓水含有微量重金属、难生化降解物质、部分盐类、阻垢剂和杀菌剂等，其中酚类含量在20～50mg/L之间，化学耗氧量(COD)浓度在200～500mg/L之间。酚类对水生物和人类具有较大的危害，能诱发多种疾病。而高COD废水排入外界水中，会导致水体缺氧，生态平衡被破坏。混凝、生化等常规处理方法难以对其进行处理，而三维电极催化氧化利用具有催化性能的金属氧化物电极，产生具有强氧化能力的羟基自由基或其他自由基和基团攻击溶液中的有机污染物，使其完全分解为水和二氧化碳。由于三维电极催化氧化对有机物具有分解更加彻底，效率高，操作简便等优势，在处理难降解有机废水方面引起广泛关注。　　 本论文采用溶胶-凝胶方法制备出Mn、Sn、Ce改性活性氧化铝(γ-Al2O3)，在最佳pH值、反应时间、气体流量、填充比、槽电压等条件下，改性活性氧化铝三维电极对酚类和COD的去除率达到最佳。在最佳条件下，Mn-Sn-Ce/γ-Al2O3、活性炭(AC)和未改性活性γ-Al2O3三种三维电极对酚类降解率分别为98.48％、84.5％和75.6％。在最佳运行条件下，改性γ-Al2O3三维电极对COD的去除率达到95.50％。经过50次重复实验后，改性γ-Al2O3、活性炭(AC)和未改性活性γ-Al2O3对苯酚和COD的降解率分别为73.5％和86.9％、43.8％和39.0％、44.8％和37.0％。研究表明，在γ-Al2O3表面负载Mn-Sn-Ce复合金属氧化物，不仅提高了γ-Al2O3三维电极对酚类和COD的电催化氧化能力，同时也提高了重复使用次数。　　 采用化学和仪器分析方法探讨了有机污染物的电催化氧化行为，建立了酚类去除动力学关系式，并比较了不同粒子电极对废水的处理效果。结果表明：在Mn-Sn-Ce/γ-Al2O3三维电极中有机污染物通过两种氧化途径的协同作用被去除：(1)直接电化学氧化，即污染物通过传质吸附在电极表面，失去电子而被氧化；(2)间接电化学氧化，粒子电极表面生成羟基自由基并氧化分解污染物，在最佳操作条件下，酚类被完全转化。Mn-Sn-Ce/γ-Al2O3三维电极降解酚类符合一次动力学模型，反应速率常数k为0.067min-1，性炭(AC)和未改性γ-Al2O3降解酚类同样符合一次动力学模型，速率常数k分别为0.045和0.031，以上结果表明，改性后的γ-Al2O3粒子电极对酚类催化降解效率明显高于改性前的γ-Al2O3和活性炭(AC)粒子电极。