电化学技术在水处理过程中日益受到重视，电混凝与电芬顿是电化学水处理技术中研究与应用较多的方法。本论文首先以氟、砷为目标物，研究电混凝对砷与氟的去除效果与过程机制;以油墨废水、煤制油废水、Cu-EDTA络合物为目标，研究阳极电芬顿处理水中有机污染物的效果、主要影响因素与影响机制，并开展了中试研究。　　首先建立了组合电氧化和电混凝反应系统，将其用于去除地下水中的砷和氟污染物。反应系统内，As(Ⅲ)首先被氧化为As(Ⅴ)，然后被电混凝过程产生的絮体共沉淀。电化学极板由钛钌网(DSA)和铁电极组成。As(Ⅲ)氧化发生在DSA电极表面。同时，铁电极在电感应的作用下会各种氢氧化铁化合物，这些絮体对As(Ⅴ)有较强的吸附、共沉淀作用。研究了电氧化-混凝处理As(Ⅲ)时的影响因素，发现，CE+和Mg2+可以促进As的去除;而Cl-，CO32-，SiO32-，和PO43-抑制As的去除，且PO43-的抑制能力最强。pH=8.0时As的去除效率最佳，过高或者过低的pH均不利于As的去除。利用傅里叶变换红外光谱研究电氧化-混凝处理As的絮体，发现，絮体中As(Ⅲ)被氧化为As(Ⅴ)。　　研究电絮凝同时去除水中的氟和砷污染物时，将形稳阳极与铁电极、铝电极组合，采用电感应的方法，产生铝离子及铝氧化物絮体、铁离子及铁氧化物絮体，对水中的氟离子和砷离子同时进行有效去除。考察了铁极板和铝极板的比例、电流密度、溶液pH、共存阴阳离子等对氟离子和砷离子去除的影响，并分析了As(Ⅲ)的氧化程度，以及铁、铝的溶出对实验效果的影响。结果表明，在初始砷离子浓度为1.0 mg/L，氟离子浓度为5.0 mg/L，电流为120.0 mA时，铁板:铝板=1:3时可同时将溶液中的氟和砷去除，使水质达到饮用水水质标准。电混凝过程对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)均具有较高的去除率。　　针对络合态重金属污染物Cu-EDTA，开展了电芬顿氧化破络Cu-EDTA，并通过产生的铁絮体以及铁氧化物的絮凝、吸附以及共沉淀等作用协同去除Cu离子及EDTA的实验研究。结果显示，溶液总有机碳(TOC)值随电流密度的增大、反应时间的延长而降低。当电流密度增大至31.25 A/m2时，TOC由120.0 mg/L降至54.7 mg/L，去除率为54.4％，继续增大电流密度至114.58 A/m2时会降低溶液中TOC的去除率。电芬顿处理Cu-EDTA时，溶液中EDTA的去除速率远远大于大于TOC，电芬顿反应5.0分钟时，溶液中EDTA去除率已达99.0％。H2O2投量的增加有助于TOC和EDTA去除率的提高，在H2O2投量为98.8 mmol/L时，电芬顿反应30分钟后，TOC去除率达74.2％。初始pH为3.0时TOC的去除效率最高，而pH过大或过低均不利于TOC的去除。电芬顿反应初期·OH产量低于电芬顿反应中期，主要原因在于Fe2+传质速率的影响。　　针对油墨废水，开展了电混凝和电芬顿处理油墨废水的研究。研究发现，油墨废水中30.0％的有机组分为悬浮性有机物，剩余70.0％为溶解性有机物。电混凝可有效去除悬浮性有机物，但对溶解性有机物去除效率不佳;电芬顿反应5.0分钟有机物的去除率可达76.0％。电化学反应器中铁极板产生的Fe(Ⅱ)和适量外源投加的H2O2发生芬顿反应，产生活性极高的羟基自由基(OH·)，氧化降解水中的有机物，从而促进了COD的去除。但是，外源H2O2的过量投加，在反应初期，反而会消耗电芬顿产生的OH·，阻碍了COD的去除。电芬顿反应中，COD去除率随pH的升高而降低，溶液中Fe(Ⅱ)的浓度取决于溶液的pH、H2O2投量以及电流密度。利用凝胶色谱仪，紫外分光光度计，傅里叶变换红外光谱技术和三维荧光光谱技术对电混凝和电芬顿过程中有机物的组分和变化进行了研究，发现电芬顿过程中，污水中的部分芳香族有机物和大分子量有机物被氧化为脂肪烃类物质和小分子有机物。　　煤制油废水广泛存在于煤制油工艺中。在实验内，使用1.0 L的反应器，利用阳极电芬顿与NaClO氧化处理煤制油废水。在阳极电芬顿过程中，氧化剂H2O2的投量为6.0％，COD值可从进水的5500.0 mg/L降至出水时的2200.0mg/L，与此同时，NH4-N含量从530.0 mg/L升高至550.0 mg/L，色度由反应前的55.0升高至1790.0，这是因为阳极电芬顿反应之后，产生的大量Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)和水中残留的有机物鳌合、络合，从而使色度急剧增加。大量的Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的存在会阻碍后续的生化反应，因此投加NaClO氧化剂于阳极电芬顿出水中，以破络合金属有机物。NaClO氧化工艺的最佳效果为:COD，NH4-N，色度和浊度去除率分别为11.0％、89.0％、94.0％、98.0％。反应过程中95％的铁-有机物络合物被破络合，从而使Fe(Ⅲ)顺利沉淀。