由于当今工业的快速发展,电镀产业在各个领域都有应用,因此导致废水量显著增加。电镀废水中含有的众多金属离子和难降解有机污染物,如果处理不恰当,将对环境和人体造成极大危害。本课题针对电镀废水中难降解有机物影响污水资源化利用问题,以电镀废水化学沉淀出水为研究对象,利用阳离子交换树脂制备高效持久性离子交换型电催化粒子电极,构建了原位电催化生物耦合体系,探讨了原位电催化生物耦合体系对降解电镀废水中难降解有机物的性能影响,揭示了原位电催化生物耦合体系降解电镀废水中难降解有机物的机理,为资源化处理电镀废水提供理论及技术支撑。以优选后的D113型离子交换树脂作为粒子电极,电化学实验证明了原位电催化的可行性,并构建了原位电催化生物耦合反应器研究启动特性,结果表明,启动阶段各指标在起始阶段去除比较快,后逐渐趋于稳定,加电促进了离子交换树脂与氨氮的离子交换及硝化细菌的生长。通过研究不同电流密度对原位电催化生物耦合体系降解电镀废水性能的影响,结果表明在电流密度0.40 m A/cm~2时,原位电催化生物耦合体系中COD和糖精钠去除率达到最高,分别为66.81%和88.48%;羟基自由基达到最高2.837;原位电催化生物耦合反应器中物种的丰富度和多样性高于曝气生物滤池反应器,且微生物量和脱氢酶活性分别提高了9.28 mg/g和46.19μg TF/(g·h)。基于优选的最佳电流密度,研究不同水力停留时间对原位电催化生物耦合体系降解电镀废水性能的影响,结果表明在水力停留时间5 h时,原位电催化生物耦合体系中聚乙二醇6000、铜离子和镍离子去除率达到最高,分别为44.79%、56.08%和76.56%;微生物量和脱氢酶活性也达到了最高36.85 mg/g和120.57μg TF/(g·h),最优工况下的优势菌属为Rhodobacter(红杆菌属)、Novosphingobium(新鞘脂菌属)、Sphingopyxis(鞘脂单胞菌属)、Aquabacterium(水杆菌属)和Arenimonas(铁矿沙单孢菌属)。原位电催化生物耦合体系对难降解有机物的去除率沿水流方向不断增加且原位电催化生物耦合体系比曝气生物滤池更加稳定;反应后离子交换型粒子电极仍具有高催化成分、结构完好且还原能力增强,可实现原位再生;电场对微生物表面和内部进行了改性使其更适宜微生物的生长繁殖,原位电催化生物耦合体系对电镀废水中难降解有机物的降解率高于曝气生物滤池的原因主要归因于离子交换、电催化氧化及生物(Rhodobacter(红杆菌属)的增加以及Aquabacterium(水杆菌属)、Arenimonas(铁矿沙单孢菌属)、Methyloversatilis(丙酸杆菌属)、Acinetobacter(不动杆菌属)新物种的出现)的协同作用。