本文从电化学反应具有氧化和微气泡同步发生的特点出发,提出对电化学氧化氨氮和活性污泥的电解浮选进行研究。对氨氮电化学氧化的影响因素,电极表征,氨氮电化学氧化特征、降解机理、产物和动力学,电极材料研制,电解浮选进行活性污泥固液分离进行了系统的研究,并设计了新型的化学强化生物流化复合反应器,用于污水处理。获得的主要结论如下:电极反应是氨氮电化学反应的控速步骤;电流密度、氯离子浓度、电极材料是影响氨氮电化学氧化去除的主要因素;初始水温和极板间距的影响不大;弱碱性条件下,有利于氨氮的氧化去除;Mg²⁺、Ca²⁺、Sn²⁺、Fe²⁺、Al³⁺等金属离子,HCO₃^-、CO₃^2-和NO₃^-等阴离子对氨氮去除的影响比较小;SO₄^2-和PO₄^3-对氨氮去除影响较大,NO₂^-和氨氮的氧化存在竞争,NO₂^-优先于氨氮氧化;COD和氨氮都可以被电化学氧化去除,且氨氮的氧化占主导地位,优先于COD的降解。直接电化学氧化和间接电化学氧化是氨氮电化学氧化的两种方式。在低氯离子浓度（[Cl-]<500mg/L）下,电化学氧化过程中产生的羟基自由基浓度约10-15 mol/L,氨氮主要通过电化学氧化产生的游离氯氧化去除。电化学氧化产物与体系组成及pH值有关,在氯离子存在的情况下,产物主要是N2和少量的氯胺及硝酸根。氨氮的电化学氧化过程符合表观一级动力学规律,反应的活化能为19.81kJ/mol。动力学经验方程可以表示为:3种Ti/RuO₂基电极材料的析氧、析氯过电位较低,氯、氧过电位差较小,导致氨氮电化学氧化的电流效率不高（低于30%）。单扫伏安曲线表明氨氮在3种电极材料上的电催化反应很小,基本上是析氧、析氯反应。SEM和加速寿命测试试验表明,3种DSA阳极具有较好的电化学稳定性,适合用于废水处理。研究了热分解氧化法制备锡锑电极的影响因素,制备的Ti/SnO₂-Sb₂O₃电极对氨氮的直接电化学氧化效果较好,Ti/SnO₂-Sb₂O₃（-CeO₂）电极与Ti/RuO₂-TiO₂电极对氨氮的间接电化学氧化效果相当,但价格更为低廉。采用不溶性阳极的电解浮选工艺能高效地进行活性污泥固液分离。在双筒式内循环三相生物流化床顶部耦合电解浮选单元形成具有自主知识产权的新型复合反应器,对模拟生活污水进行处理研究,可进一步提高24%的氨氮去除率。