传统的平板二维电极面体比较小，单位槽体处理量小，电流效率低，尤其是在电导率低时，在实践中难以有突破性进展。针对传统二维电极这一缺陷，在20世纪60年代末期backhurst提出了三维电极/三元电极的概念，在70—80年代电化学反应器三维化开始引人注目并首先应用于分析领域，而当时研究三相流化床、滴流床（tricklebed）等气—液—固系电解槽颇为活跃。到了90年代覃奇贤、熊英健等开始探讨三维电极在水处理中的应用，到了21世纪之后申哲民、曹莹等人开始大范围使用三维电极法处理污水。
在国外，用三维电极处理有机废水的研究非常多。1991年s.stuki等研制了复极式平板电解槽，电极基体为ti，阳极涂覆sno2-sb2o5/ti，阴极涂覆pt，极板间距0.5cm，处理含酚废水，当电流密度为30ma/cm2时，时空产率为6.4kgcod/（h·m3）。1996年c.l.k.tennakoon[3]研制用于处理人尿的三维电极，粒子电极采用陶瓷表面涂覆sno2-sb2o5，当电流密度为10ma/cm2时，时空产率达到22kgcod/（h·m3）。日本专利[4]报道以石墨—c—金属填充电极处理苯酚、微生物，以石墨颗粒填充阳极处理含油废水，zhouding[5]以8：1：2的活性炭—云母—二氧化硅作为填料，采用无隔膜的复极性床处理印染废水，脱色率大于99%，bod，cod去除率大于80%。美国专利[6]以填充床处理含细菌废水，可以使细菌从6×106个/ml降到0，操作时的电流密度达到2a/dm2。
三维电极能够增加电解槽的面体比，提高电流效率和处理能力，还易于实现连续操作，可以在不同电流密度下进行操作。三维电极法的另一个特点是不使用或较少量使用化学药品，后处理简单，占地面积小，处理能力大，管理方便等，国外称为清洁处理法。它能克服原来平板电极存在的缺点，增加单位槽体积的电极表面积，增大物质移动速度，因此，单位槽体积的处理量增大，能有效提高电导率低的处理液的电解效率。
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