近年来,电化学技术以其特有的优势在废水治理领域崭露出良好的应用前景,特别是三维粒子电极的出现开创了电化学处理废水的新时期。同时,多相催化氧化法作为一种新型水处理技术,它是利用固体催化剂加快氧化剂分解产生氧化性更强的氧化基团,强化有机物的去除,由于该技术具有无二次污染、固体催化剂可回收等优点引起了人们的广泛关注。本文将电化学技术与多相催化氧化技术有机结合起来,以复极性固定床电解槽为反应器,用负载过渡金属氧化物的多相催化剂取代传统反应器中的绝缘填料,构建复极性电-多相催化氧化体系。以偶氮染料活性艳橙X-GN为电解底物,系统地研究了该法去除活性艳橙X-GN的作用机理及工艺条件,并且考察了水样中活性艳橙X-GN的去除规律,为复极性电-多相催化氧化法处理难降解有机废水提供技术依据。本研究的试验装置为自制电化学反应器,处理对象为模拟染料废水活性艳橙X-GN,主要研究内容包括：多相催化剂的研制；复极性电-多相催化氧化法处理活性艳橙X-GN单因素影响及响应曲面研究；复极性电-多相催化氧化法和复极性三维电极法对活性艳橙X-GN处理效果及能耗的对比研究；活性艳橙X-GN降解动力学及紫外-可见光谱分析。以活性艳橙X-GN脱色率为评价标准,采用浸渍法进行制备,分别对γ-Al2O3,13X,3A、4A、5A分子筛5种催化剂载体和CuO、Fe2O3、NiO2、ZnO4种活性组分进行筛选,得出CuO/γ-Al2O3为考察范围内性能最优催化剂。并进一步优化CuO/γ-Al2O3制备条件,得出结论：浸渍时间 20h,浸渍温度25℃,浸渍液Cu含量7%,焙烧温度500℃,参杂助剂Ce质量分数为3%时,制得的催化剂活性高,稳定性好,在SEM表征下晶型明显,结构牢固,比表面积和表面粗糙度均较大,符合催化剂多孔的要求。通过单因素试验得出槽电压对染料脱色效果存在最佳值,超过最佳值,能耗显著提高；pH值为酸性条件时有利于反应发生,复极性-电多相催化氧化体系对pH值的适应性较强；进水染料浓度不宜过高,过高的浓度会污染催化剂,超出反应器处理极限,对反应不利；电解质投加浓度在一定稳压条件下,投加量越大,处理效果越好；适当的曝气可以提高传质速率、强化搅拌效果；粒子电极投加量存在最佳值,过多的投加量对染料的去除效果不明显。根据Box-Behnken Design响应面优化分析,得出以下主要结论：模型方程脱色率=80.83570+3.49894×槽电压-5.77×pH值+0.12412×槽电压×pH值-0.1176×(槽电压)2+0.19469×(pH值)2；各因素对脱色率影响大小为：槽电压>pH值>电解质投加浓度；各因素之间的交互作用对脱色率的影响大小为槽电压&pH值>槽电压&电解质投加浓度>pH值&电解质投加浓度。最佳操作条件为：槽电压为17.84V,pH值为7.0,电解质投加浓度为966mg/L,在此条件下脱色率最高可达95.5%。复极性电-多相催化氧化法和复极性三维电极法处理活性艳橙X-GN对比试验结果表明,在去除效果方面,前者比后者高10%以上,就能耗而言,脱色率越高,复极性电-多相催化氧化法的优势越明显,当脱色率为90%时,比复极性三维电极法节能近50%左右。复极性电-多相催化氧化法降解活性艳橙X-GN过程符合一级反应动力学模型；由紫外-可见吸收光谱分析可知,活性艳橙X-GN在氧化降解中浓度不断降低,降解效果较好,其分子中的偶氮共轭发色体系和萘环结构均遭到了破坏,而且偶氮共轭发色体系更容易被破坏并最终均被矿化为CO2和H2O2。复极性电-多相催化氧化法对活性艳橙X-GN去除效果显著,操作简单,占地面积小,与传统复极性三维电极法相比,更佳高效节能,通过进一步研究与完善,可以用于工程实际。