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在电芬顿高级氧化技术中,电化学阴极还原O2和Fe3+可以连续产生H2O2和Fe2+,然后H2O2与Fe2+反应生成强氧化性物种（·O H）,从而快速氧化降解水中难降解有机污染物。然而,传统溶液曝气（Solution Aeration,SA）模式因O2传质效率低导致的H2O2产量低以及Fe3+/Fe2+循环慢、有效pH范围窄等缺点限制了电芬顿技术的实际应用。针对此,本论文提出一种将气体直接通入碳纤维电极内部的新型曝气方式,即电极曝气（Electrode Aeration,EA）模式,并在此基础上构建了增强铁循环的EA电芬顿体系和羟胺强化EA电芬顿体系。此外,以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）为目标污染物评价了EA电芬顿体系和羟胺强化EA电芬顿体系在降解难降解有机物方面的效能。本课题使用石墨毡构建EA模式进行电催化生成H2O2。对比考察了石墨毡使用EA模式和SA模式在不同氧气通量、不同电流密度、不同溶液pH条件下电催化氧还原生成H2O2的效能。此外,利用循环伏安扫描和线性伏安扫描研究了不同曝气模式的氧还原性能和传质效率。结果表明:当氧气通量和电流密度分别为600 m L/min和17.6 m A/m3时,EA模式在溶液pH=3.0-10.0范围内的H2O2产量为152-169 mg/L,在pH=11.0条件下的H2O2产量为126 mg/L;而SA模式在pH=3.0条件下的H2O2产量为113 mg/L,在pH=4.0-11.0条件下的H2O2产量为30-51 mg/L,EA模式的H2O2产量远高于SA模式。另外,EA模式的氧还原峰电流强度和传质速率分别是SA模式的2.2倍和5.4倍。基于EA模式构建了EA电芬顿体系,并以邻苯二甲酸二甲酯（DMP）为目标污染物,对比考察了EA电芬顿和SA电芬顿的降解效能。研究结果表明:EA电芬顿体系展现出良好的DMP降解效能。在pH=3.0时,EA电芬顿体系对200 mg/L DMP的降解率及其溶液TOC去除率分别比SA电芬顿体系高出50.0%和55.4%。在pH=4.0和5.5时,EA电芬顿对20-50 mg/L DMP的降解率及其溶液TOC去除率分别比SA电芬顿体系高出36.4%-56.1%和9.4%-35.7%。EA电芬顿体系增强的降解效能归因于EA增强了O2和溶液的传质,为电催化生成H2O2提供了充足的活性位点,并促进了Fe3+/Fe2+循环,从而增加了·OH含量。EA模式可以在低的氧气通量下原位收集铁泥,在大的空气通量下将铁泥吹脱出来重复使用,此过程可以再生石墨毡电极并且避免铁泥的后续处理。另外,通过补充少量的铁盐（原始投加量的1/5）可以得到经济有效的EA电芬顿工艺。在多次使用过程中,EA体系的DMP降解效率逐渐提高可归因于石墨毡电极亲水性和含氧官能团增加,而SA体系中DMP的去除率降低是铁泥沉积引起的电极中毒所致。基于EA电芬顿体系,构建了羟胺强化EA电芬顿体系,并对比研究了（SA和EA）电芬顿体系及羟胺强化（SA和EA）电芬顿体系在不同Fe2+浓度、不同羟胺浓度、不同溶液pH及不同DMP浓度条件下的DMP降解效能。研究结果表明:投加羟胺可以显著强化（SA和EA）电芬顿氧化降解DMP的效能,且羟胺强化EA电芬顿体系的DMP降解效能远高于羟胺强化SA电芬顿体系。即使是在低浓度Fe2+,或高pH值,亦或低浓度羟胺条件下,羟胺强化EA电芬顿体系对DMP的降解效能仍然高于羟胺强化SA电芬顿体系在高浓度Fe2+,或低pH值,亦或高浓度羟胺条件下的降解效能。此外,相较于羟胺强化SA体系,羟胺强化EA电芬顿体系有效地拓宽了体系的pH应用范围,并随着DMP浓度的升高（5-50 mg/L）展现出更高的降解速率。此外,还考察了水体环境因素对羟胺强化EA电芬顿降解DMP的影响及其他常见还原剂（维生素C、Na HSO3、Na NO2和Na2S2O3）强化电芬顿的效能。水中常见无机阳离子(NH4+、Mg2+、Ca2+和K+)和NO3-阴离子对DMP降解效率没有影响;水中存在Cl-对DMP降解具有一定抑制作用,而PO43-则表现出促进作用;常见有机物和腐殖酸则表现出不同程度的抑制作用。自来水和江水对羟胺强化EA电芬顿体系的降解效能没有影响,地下水表现出轻微的抑制作用（影响<5%）,表明羟胺强化EA电芬顿体系具有一定抗水体背景冲击负荷的能力。其他常见还原剂中,维生素C可以轻微提高SA/EA电芬顿体系的降解效能,其他还原剂则表现出抑制作用。最后,论文探究了羟胺强化EA电芬顿体系氧化降解DMP的机制。实验结果表明:投加羟胺促进了体系内Fe3+/Fe2+的循环,对电产H2O2没有影响。EA模式和羟胺加速Fe3+/Fe2+循环的耦合作用更有效地催化了EA体系内高浓度的H2O2分解为·O H,从而增强了DMP降解。另外,羟胺强化SA电芬顿体系中羟胺的主要转化产物为N2O和NO3-,而羟胺强化EA电芬顿体系中羟胺的主要转化产物为N2,这主要归因于EA模式和羟胺加速Fe3+/Fe2+循环的耦合作用,说明EA模式可以更好的控制水体中氮含量。