随着焦化、制药、石化、印染、化工等行业的迅猛发展,含有各种难降解有机物的废水引发的生态问题越来越严重。开发高效的难降解有机污水的处理和回用技术对于我国的可持续发展具有重要意义。电化学氧化技术以其氧化能力高、化学药剂投入少、适应性强、易于操作等优点引起国内外研究者的广泛注意。因此,构建高效、低能耗的电化学氧化系统对实际煤化工废水和印染废水进行处理。以Ni掺杂Ti/SnO₂-Sb电极作为电化学氧化系统阳极。采用浸渍法制备Ti/SnO₂-Sb-Ni阳极,采用循环伏安测试（CV）,扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射（XRD）和X射线能谱（EDS）对电极的电化学性能、表面特性、物相结构等进行表征。结果表明Ni掺杂能够有效提高电极的催化活性。阳极在氧化涂层的平均负载量为3.601 mg/cm²时获得最高氧化电流,对应浸渍法制备Ti/SnO₂-Sb-Ni阳极最佳浸渍次数为9次。XRD结果显示阳极表面电极涂层主要为四方金红石相的SnO₂。Sb和Ni的掺杂未改变物质的晶体结构,SnO₂晶粒的平均粒径为22.39 nm。SEM显示Ti/SnO₂-Sb-Ni阳极表面有较多浅层裂痕且疏松多孔,具有高比表面积。以Ti/SnO₂-Sb-Ni为阳极、空气阴极的电化学体系能够有效处理高浓度煤化工硫磺废水。硫磺废水原液中主要含有含硫物质、脂肪烃及其衍生物、芳香烃及其衍生物等物质。分析了电流密度、空气阴极对硫磺废水化学需氧量（COD）去除、色度（ADMI）去除、能耗（EC）和电流效率（CE）的影响。通过总有机碳（TOC）测试、气相色谱-质谱（GC-MS）测试、紫外-可见光分光光谱（UV-vis）和线性伏安扫描（LSV）对硫磺废水的矿化及阳极氧化的机理进行分析。硫磺废水COD的去除速率随电流密度的增大而增大,在20 mA/cm²⁵0mA/cm²电流密度下,硫磺废水COD的降解符合零阶动力学模型。40 mA/cm²为此体系下的最适电流密度,可获得最高电流效率为94.27%和最低能耗9.41kWh/kg COD。在最适电流密度40 mA/cm²下,24h内可实现去除99.05%的COD,94.52%的TOC和100%的颜色,TOC的去除符合一阶动力学。空气阴极对COD及颜色的去除有显著的促进效果,提高了97.83%的电流效率并降低了59.03%的能耗。主要是因为空气阴极显著提高了阴极电位,降低了28.41%的电解电压,同时较高阴极电位限制了阴极的还原能力,提高了电子的利用率。因此提高了电化学系统的电流效率和COD降解速率。硫磺废水中污染物的去除是阳极直接和间接阳极氧化共同作用的结果。废水中多数的长链脂肪烃的衍生物被完全氧化降解去除,有机硫化物或单质S₈等含硫物质被完全氧化为硫酸根离子SO₄^2-。以Ti/SnO₂-Sb-Ni为阳极、空气阴极的电化学体系能够有效处理印染废水。分析了电流密度、电极间距、串并联模式对印染废水COD去除、色度去除、能耗和电流效率的影响。在5 mA/cm²²0 mA/cm²电流密度下,印染废水COD的去除符合一阶动力学模型。在电流密度为10 mA/cm²时,在废水COD降低至50mg/L以下时,电流效率为46.52%,能耗为5.92 kWh/m³。电极间距对印染废水COD的去除没有显著的影响,而能耗与电极间距线性相关,相关系数R²为0.996。并联模式更有利于COD的去除,电流密度为10 mA/cm²时,并联模式下20 min去除COD高于并联模式18.59%。串联和并联模式下的电流效率分别为56.00%和33.21%,能耗分别为5.30 kWh/m³和5.10 kWh/m³。