随着制药、印染等生产行业的迅猛发展,有机化合物的种类和产量与日俱增,导致有机物污染成为目前全球水污染最典型的特征,因此印染及制药有机废水的治理已经成为现阶段环境保护领域亟待解决的问题。针对传统电凝聚技术存在电耗大、极板钝化等问题,通过采用周期换向的通电方式,利用铁、铝阳离子的协同效应,对其进行改进,提出了铝/铁双电极周期换向电凝聚处理印染及制药有机废水的技术方案。论文以印染废水和制药废水为处理对象,开展了铝/铁双电极周期换向电凝聚法出去废水中不同结构有机物的影响因素、反应机理、降解规律、极板钝化、反应过程动力学、技术可行性等一系列研究,初步形成了铝/铁双电极周期换向电凝聚技术的理论体系。通过理论基础、监测数据和表观现象相结合的方法,对实验结果进行分析,得出以下创新成果：(1)通过对活性黑KN-B、活性艳橙X-GN两种模拟染料废水的实验研究论证了铝／铁双电极周期换向电凝聚法处理染料废水的系统是稳定可行的。在反应电压为10V,换向周期为10s,极板间距为1.0cm,搅拌速度为1000r/min,0.01mol/L的Na2SO4为支持电解质,pH值为5～9的条件下反应30min,200mg/L的活性黑KN-B模拟染料废水的脱色率和COD去除率分别达99%及60%以上；在反应电压为9V,换向周期为8s,极板间距为1.5cm,搅拌速度为500r/min,0.01mol/L的Na2SO4为支持电解质,pH值为5-7的最佳工艺条件下反应20min,200mg/L的活性艳橙X-GN模拟染料废的脱色率和COD去除率分别达99%及74%以上。(2)以活性黑KN-B模拟染料废水为例,对铝/铁双电极周期换向电凝聚处理染料废水中有机物的机理进行系统研究得出：对废水脱色而言,亚铁及亚铁多羟基络合物的还原作用脱色占主导,其贡献率大致为80%；其次是金属絮凝剂絮凝作用和气体气浮作用脱色,贡献率大致为18%。但对模拟染料废水COD去除而言,金属离子絮凝剂的絮凝作用占主导地位,但还原作用是COD有效去除的前提。通过对采用不同电极材料(Al、Fe和石墨)、不同的通电方式(周期换向、直流)处理模拟染料废水对比研究得出,铝/铁双电极处理效果明显优于其他电极组合,表明铝、铁离子的协同作用有助于污染物去除；对铝/铁双电极周期换向电凝聚和直流电解反应前后Al板的SEM图及其表面元素图谱进行对比分析,结果表明,周期换向的通电方式可缓解极板钝化,对反应过程中电极的保护是有利的。对铝/铁双电极周期换向电凝聚法的反应动力学进行研究表明,200mg/L活性黑KN-B染料废水色度和COD的去除符合准一级反应动力学。(3)通过对黄连素模拟制药废水的实验研究论证了铝/铁双电极周期换向电凝聚法去除模拟制药废水中黄连素是可行的。在反应电压为6V,换向周期为10s,搅拌速度为750r/min,电解质Na2SO4浓度为0.015mol/L,极板间距0.3～0.6cm,初始pH值3～10条件下反应60min,黄连素模拟废水的脱色率和COD去除率分别达99%和95%；对铝/铁双电极周期换向电凝聚法处理黄连素模拟制药废水的反应机理进行分析,结果表明,反应过程中大部分黄连素分子被气体气浮作用和铝铁金属离子形成的无机盐絮凝剂凝聚直接去除；初步定量分析得出黄连素分子的去除过程中金属离子絮凝剂絮凝作用占主导地位约为70%,电气浮贡献率大致为8%,氧化作用贡献率大致为18%,而且形成中间体存留在溶液中。对反应过程动力学分析得出铝/铁周期换向电凝聚法对200mg/L黄连素模拟制药废水的色度和COD去除符合表观准一级反应动力学特征,对400mg/L-1000mg/L黄连素模拟制药废水的色度和COD去除符合表观零级反应动力学特征。(4)对氯霉素模拟制药废水探索性研究结果表明,铝/铁双电极周期换向电凝聚法可将氯霉素分子氧化成更易消解的有机物,使出水COD值升高,而对废水COD去除没有效果。通过对铝/电极周期换向电凝聚法过程中羟自由基研究,得出该过程确有少量的羟自由基生成,基于对氯霉素模拟制药废水进一步探索和电芬顿理论,提出了通过添加H202来提高铝/铁双电极周期换向电凝聚过程中羟自由基生成量的方法,并对该法处理氯霉素模拟制药废水进行实验研究,表明添加H2O2可大幅度提高周期换向电凝聚过程中羟自由基的生成量,且在添加1mLH2O2,换向周期为10s,极板间距为0.6cm,反应电压为8V的条件下反应90min,氯霉素模拟废水COD去除率可升至30%左右。结合电凝聚基本原理,以活性黑KN-B、黄连素为代表,初步确定了铝/铁双电极周期换向电凝聚法去除废水中偶氮类染料和离子型有机物的反应途径。初步实现了铝／铁双电极周期换向电凝聚法在染料及制药废水中的应用。