三維電解反應器設備是一個長方形的單室三維電極電化學反應器. 它主要由兩個平板電極(陽極和陰極) ，粒子電極，壓縮空氣和槽體組成. 起饋電極作用的平板陽極為ＤＳＡ電極，陰極為不銹鋼電極。粒子電極為一種高效、無毒和廉價的顆粒狀材料，它們作為工作電極被填充在兩個平板電極間形成三維電級. 糟體由PVC 材料焊接而成. 壓縮空氣通過反應器底部的多孔板向該反應器。

三維電解設備的反應機理

在三維電解設備中，羥基自由基是按照以下電化學反應機理產生的：

O2 + 2H+ + 2e vH2O2 (1)

H2O2 + Fe2 + vHO+ HO - + Fe3 + (2)

Fe3 + + e vFe2 + (3)

首先，氧在陰極上通過兩電子還原產生過氧化氫，生成的過氧化氫迅速與溶液中存在的Fe2 + 反應產生OH 和Fe3 + . 由于Fe3 + 的還原電位較O2 的初始還原電位正，因此Fe3 + 可在陰極上于O2 的還原過程中還原再生為Fe2 + . 以上反應所需的氧由通過反應器的壓縮空氣提供.

實驗表明，分子氧在電氧化過程中起了很大作用，一方面通過捕獲電子產生過氧化氫，另一方面，增加了OH 自由基和其它反應物的傳質效應. 由于OH 自由基的壽命很短，難以直接檢測其ESR 信號，故本文采用自旋捕獲技術進行測定. 所使用的OH 自由基捕獲劑為DMPO,它能與OH 自由基作用生成壽命較長的氮氧自由基加合物.吻合，證明了本實驗所用的三維電極反應器確實能夠電致OH 自由基.

因在酸性條件下，O2 更容易還原產生H2O2 ，加上Fe2 + 的存在，H2O2 轉化為OH 自由基的速率加快，去除隨之提高，亦即在酸性條件下效果更佳.處理時間對去除率的影響表現為隨著處理時間的延長，去除率逐漸提高，在60 min 內，去除率達到90 %以上.

三維電解設備實驗結論

1)、 似電化學反應器是在兩個平板之間充填一種高效，無毒而廉價的顆粒狀材料，其有機物的去除機理主要是基于生成的過氧化氫和羥基自由基的氧化作用.

2)、由電化學過程產生的OH 自由基能無選擇性地直接將廢水中的有機污染物降解為二氧化碳、水和簡單的有機物，處理過程不產生或基本不產生二次污染.

三維電解反應器設備技術已成功地應用在水處理中，普茵沃潤環保對城市生活污水、印染、皮革、制藥等實際工業廢水進行了處理實驗，均取得滿意結果. 與平板電極相比，三維電極增加了單位槽體積的電極表面積，電極極距無規則動態變化，能以較低電流密度提供較大的瞬間電流強度。產生氧化性很強復合氧自由基OH、[O]、Ｏ３、H2O2從同時利用高濃度廢水中含高鹽的特點電解生成次氯酸鹽等氧化物質NaCl＋H2O NaClO＋H2↑；對水中有機物間接氧化而提高了廢水的電解效率和處理量.