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三维电极技术是一种新型的电化学技术,因其具有高效、环保和操作简单等特点被广泛应用于废水处理领域。近年来,三维电极技术在废水治理方面的应用研究主要是针对难降解有机废水和含金属离子废水的处理,并且取得了较好的处理效果,而用于处理生活废水的研究报道较为少见。本文采用以石墨为阳极,不锈钢为阴极,柱状活性炭为粒子电极的自制圆筒构型三维电极反应装置开展对模拟生活废水的试验研究,试验考察了在活性炭填充量不同的情况下电压、电解时间、电解质浓度、电解质种类、pH等因素对废水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)去除效果的影响,并对其去除机理加以分析。研究结果表明:粒子电极填充高度为500mm时污染物的去除效果高于填充高度为100mm的三维电解体系。在0~50min内增加电解时间有利于去除效率的提高,之后随着时间的延长各指标去除率趋于稳定。粒子电极填充高度500mm,电解50min时COD去除率达到68%,NH3-N、TP的去除率分别达到71.38%、64%。COD和NH3-N的去除率随电压的增加出现峰值,电压增大到9V时,COD和NH3-N的去除率分别为68%、71.38%,当反应电压进一步增加,去除率反而下降;电压对TP的影响趋势与COD、NH3-N不同,5V时TP去除率为64%,之后随电压的增加去除率接近平稳。废水呈中性有利于COD、NH3-N的去除。粒子电极填充高度为100mm的试验中,分别选用氯化钠(NaCl)和硫酸钠(Na2SO4)作电解质,结果表明NaCl体系中的COD、NH3-N去除率高于Na2SO4体系,相同条件下,NaCl作电解质COD、NH3-N的去除率可达到46%、58%,而Na2SO4作电解质COD、NH3-N的去除率只有32%和44%左右。粒子电极填充高度为500mm的试验中,NaCl作电解质,COD、NH3-N的去除率随其浓度的增加呈先升高后下降的趋势。NaCl浓度为0.02mol/L时,COD、NH3-N的去除效果最好,分别达到68%和71.38%,NaCl浓度大于0.02mol/L去除效率反而降低。电解质浓度对TP去除效果影响不明显;NaCl浓度为0.01mol/L时TP去除率70%左右,之后随浓度的增加去除率略微下降。NaCl浓度为0.02mol/L时TP去除率64%。综合分析,本试验在活性炭粒子电极填充高度500mm、电压9V、电解时间50min、废水水质呈中性、NaCl作电解质浓度为0.02mol/L的条件下,对废水中COD、NH3-N和TP的去除效果较好,分别可以达到68%、71%、64%左右。在三维电解装置中,COD、NH3-N的去除主要通过电极的直接氧化作用和中间产物的间接氧化作用完成,因此在不同操作条件下,两者变化趋势相似。TP的去除主要依靠粒子电极层的吸附截留作用。