伴随着我国经济的快速发展,重金属污染问题日益突出,近年来我国连续发生数十起重金属污染事件,其中以重金属废水污染表现最明显,环境中重金属不能被分解破坏,只能发生物理、化学形态的转变,经过食物链富集作用最终进入人体,严重危害人体健康,同时,也造成资源的极大浪费,为解决重金属污染问题,国家相继出台了一系列的政策法规,以规范含重金属废水的处理与排放,而传统的处理方法存在处理效率低、产杂量大、出水金属残留量高等缺点,以难以满足环保要求,因此,研究开发新的技术,对提升含重金属废水处理技术水平具有重要意义和应用价值,本论文重点研究电解-微电解耦合法处理含重金属废水。实验采用电解-微电解耦合法处理模拟含铜废水,考察了不同的pH值、电解质浓度、初始铜离子浓度及操作电压、铁碳比、床层厚度对还原处理效果的影响,结果表明：还原反应符合一级反应动力学模型,最佳反应条件为电解电压12V、初始pH=4、铁碳比3：1,电解质浓度0.1mol/L(Na2SO4)、初始铜离子浓度100mg/L,床层厚度20mm。实验对比了电解-微电解耦合法、单独微电解法、单独电解法的处理能力与效率,结果表明：电解-微电解耦合法在相同反应条件下表观反应速率常数Kobs分别为单独微电解、单独电解的6.18倍、9.88倍,在各自最佳反应条件下Kobs又分别为单独微电解、单独电解的2.93倍、8.9倍,证实外电场能强化微电解反应,促进金属离子还原反应快速、高效进行。实验在最佳反应条件下采用电解-微电解耦合法处理实际含重金属废水,铅锌冶炼废水处理出水Cu、Pb、Cd、Zn残留浓度分别为0.025mg/L,0.083mg/L,0mg/L,8.9mg/L,镍矿选矿外排液处理后出水Cu、Zn、Pb、Cd残留浓度分别为0.049mg/L、0.018mg/L、0.079mg/L、0mg/L,当电解-微电解耦合反应出水再经过絮凝吸附沉淀后,两种实际废水最终出水Cu、Cd、Zn均能达到地表水环境质量Ⅰ类标准,Pb能达到地表水环境质量Ⅲ类标准。采用循环伏安法研究了有/无外电场存在对金属离子还原氧化CV曲线的影响,结果表明：外电场的存在能促使金属离子阴极还原起始电位、还原峰正移,降低反应所需活化能及反应过电位,且在不同扫描速度下,还原峰电流ip与(?)线性关系减弱,表明离子扩散影响减弱,外电场促进了金属离子向阴极表面的定向迁移扩散,消除了一定程度的浓差极化。采用SEM分析了活性炭表面铜晶体形貌特征,结果显示外电场的存在能促进铜晶体的细化,表明由于外电场的存在加剧了腐蚀原电池反应的进行,产生了一个大过电位和大的电流密度,促使反应产生更多晶核,进而使得晶体细化。采用XPS研究了外电场的存在对反应絮凝沉淀物中铁化合物结合能的影响,结果表明：外电场的存在促使铁化合物结合能向高结合能方向移动,生成的铁化合物稳定性更强,外电场活化了腐蚀原电池反应产生的Fe2+、Fe3+离子,进而促进Fe2+、Fe3+与OH-发生缔合缩聚反应生成高聚合度的Fe(IH)2、Fe(OH)3聚合物,提高聚合物絮凝吸附能力。