酚类化合物是各类化学品合成工业中的重要原料,在生产加工过程中会通过不同途径随废水排放入环境中,由于酚类具有较强的生物毒性,若处理不当,将对生态环境危害极大。为此,我国及美国环境保护署都将酚类污染物列为水体中优先控制污染物。近年来,基于掺硼金刚石电极的电化学氧化工艺（BDD工艺）因其可控的电解过程、无选择的氧化能力和清洁无二次污染等优点引起广泛关注,该工艺在酚类水处理方面的应用已经取得了很大的进展。除酚类污染物外,工业废水中也常常含有较高浓度的亚硝酸盐,这是因为亚硝酸盐也常被用于医药、建筑、冶炼和农药等工业生产领域。众所周知,电解质种类和浓度对于BDD工艺的处理效果和降解机理有着非常重要的影响。然而迄今为止,亚硝酸盐类在BDD工艺处理酚类废水中的作用还尚未报道。在此背景下,本课题拟选取有四种代表性的酚类有机物（苯酚、1-萘酚、2-萘酚和双酚A）为模拟污染物,亚硝酸盐为电解质,研究亚硝酸盐在掺硼金刚石电化学氧化体系中的作用规律,同时对电解过程中可能产生的硝基酚类副产物进行结构鉴定与形成机理研究。本文将从以下三个方面开展工作:（1）以结构最简单的酚类化合物之一—苯酚为模拟污染物,选取亚硝酸钠浓度及电流密度作为考察因素。实验结果表明,电解过程中亚硝酸钠可视为活性电解质,能迅速与羟基自由基反应生成二氧化氮自由基。亲电的二氧化氮自由基易与富电子的苯酚结构发生取代反应和偶合反应,导致一系列硝基酚类副产物的生成。按结构分类,这些副产物可以分为硝化苯酚,硝化二聚体和硝化三聚体三类。与之形成对比的是,中等浓度（10 mM）的硝酸钠在电解过程中仅起导电作用,而浓度较高（100 mM）时,少量硝酸根离子在阴极表面还原为亚硝酸根离子,进而产生少量简单的硝化苯酚副产物;（2）选取互为同分异构体的1-萘酚和2-萘酚为模拟污染物,以亚硝酸盐为电解质进行电化学氧化实验。在苯酚实验结果的基础上,另增加了流速和初始pH值等工艺因素进行考察,研究分子结构的差异与硝化副反应之间的构效关系。实验结果表明两种萘酚的电化学活性均高于苯酚,且1-萘酚活性高于2-萘酚。这一结果能够解释1-萘酚实验组所对应的副产物种类要少于2-萘酚实验组的实验现象。此外,在2-萘酚的实验中鉴定出硝化的萘酚与苯酚偶联的副产物,而该类副产物未在1-萘酚实验中发现,此结果表明分子结构的细微差异对其电化学活性影响巨大;（3）以全球产量最高的化合物之一—双酚A为模拟污染物。利用基于中心复合矩阵的响应曲面法设计实验,重点考察电流密度、亚硝酸盐浓度、流速和初始pH值四个因素对双酚A矿化效果的影响及硝化副产物生成规律。其中初始pH值和亚硝酸盐浓度对矿化效率有着最为重要的影响,在初始pH值较低、电解质浓度较低的情况下双酚A的去除效果最佳。另外,硝化副产物的种类主要取决于亚硝酸盐初始浓度,低浓度下副产物硝化程度低,聚合程度低,最高仅为三聚体的状态;而高浓度下硝化程度和聚合程度都明显增加,可生成四聚体和五聚体,以及硝化的双酚A与苯酚直接偶合而成的副产物。众所周知,硝基酚类污染物有着很强的生物毒性且很难被常规工艺降解。在电化学工艺中,硝化酚类副产物的生成不仅降低了酚类废水的矿化程度,而且增加了受处理废水的毒性以及后续的处理难度。换句话说,硝基酚类副产物是电化学降解含亚硝酸盐酚类废水的不利因素。因此,为抑制此类硝化副反应的发生,在利用BDD工艺时需要着重考察各工艺因素对副反应产生的影响规律。另外,还可以在电化学工艺处理前将亚硝酸根离子提前去除或氧化为硝酸根离子。本实验为后续掺硼金刚石电极的深入应用提供了理论依据。