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我国抗生素的生产和消费居全球之最。抗生素的大规模生产和滥用导致自然水体中频繁检测出抗生素残留,由此产生的抗性细菌和抗性基因,会对公共卫生安全和自然生态造成了很大的威胁。近年,因抗生素需求量的日益增多,含有抗生素的废水量呈增加趋势。减少已存抗生素对水体的危害,降低环境中的生态风险已成为当前环境科学领域研究的热点。以氧化势能仅次于氟的羟基自由基为主要活性物质的高级氧化技术,因其对抗生素高效的去除以及绿色环保等优势,成为最具发展前景的污染物处理技术之一。而其中以电能为驱动力的电芬顿技术作为处理能力强、可操作性强的环保友好型技术,逐渐成为新兴污染物处理技术的发展趋势。电芬顿技术的核心是传统的芬顿技术,即H2O2与二价铁发生一系列的反应释放羟基自由基,由羟基自由基降解污染物质。虽然电芬顿技术具有诸多优势,但也存在着原位产H2O2的速率较慢且产量低、处理能耗较高、pH条件要求高以及铁循环能力不足等短板。因电流效率低而引发的高能耗也是制约电芬顿规模化应用的关键。因此,提高H2O2的产量、增强体系的铁循环能力、降低能耗,成为电芬顿技术的主要研究任务。相比与传统的恒定电流电芬顿体系,本研究采用了脉冲电流-电芬顿体系。使用的脉冲电流电芬顿体系可以促进原位生成的H2O2从多孔阴极扩散到溶液主体中,减弱H2O2的电还原作用。结果显示,通过施加脉冲电流,气体扩散电极（GDE）H2O2的积累量从885.35μmol L-1提高到1183.25μmol L-1。同时,单位能耗从76.81Wh mol-1降低到57.47 Wh mol-1。除H2O2积累量之外,电芬顿技术的效率还取决于铁的还原速率。因此,课题研究了脉冲电流对Fe2+/Fe3+循环的影响,结果发现脉冲电流可以促进Fe3+还原为Fe2+,并减少总铁的损失。在常规的单阴极电芬顿中,很难满足在单阴极上同时实现较高的H2O2产量和优良的铁还原能力。本研究采用了双阴极电芬顿体系,通过设计使得恒定电流交替施加在气体扩散电极（GDE）和碳毡电极上。其中,GDE主要用于H2O2的积累,而碳毡阴极主要用于铁的还原。GDE和碳毡的最佳电流密度分别为10 m A cm-2和2.5 m A cm-2。通电1 h后,体系的H2O2积累量达到1400μmol L-1,这比单阴极体系中GDE和碳毡上的H2O2产生之和(1289.9μmol L-1)还要高。同时,对比了体系产H2O2的能耗,考察的各体系中双阴极电芬顿的能耗最低,为31.16 Wh mol-1。说明了体系在拥有优异H2O2产生能力外,还具有低能耗运行的优势。另一方面,双阴极电芬顿也显示出了更出色的铁还原能力,Fe3+的还原率达到93.8%,远高于常规单一碳毡阴极的还原率（71%）。并且体系减少了阴极微区的铁泥,使总铁的损失减少。在对污染物的处理中,93.7%的磺胺甲基嘧啶电化学处理1 h后被降解,而TOC削减了85.7%,证明了体系对于污染物具有良好的矿化能力。通过实验检测到双阴极体系具有最高的羟基自由基含量,说明体系具有突出的氧化能力。分析推测了磺胺甲基嘧啶在电化学处理中的降解途径。考察了磺胺甲基嘧啶经过双阴极电芬顿体系处理后的急性生物毒性,以确保其反应产物的毒性降低。本研究成功构建的双阴极电芬顿体系,对污染物具有良好的氧化处理能力。结果证明该体系对磺胺甲基嘧啶有较好的去除效果,并推测了磺胺甲基嘧啶降解机制,为抗生素废水的实际处理提供一种新的思路。