循環(huán)水中的鈣鎂離子易形成碳酸鈣和硫酸鈣垢，電化學(xué)除垢技術(shù)通過陰極反應(yīng)（2H?O + 2e? → H?↑ + 2OH?）提高局部pH，促使成垢離子（Ca2?、Mg2?）以疏松形式析出并隨排污水排除。采用網(wǎng)狀不銹鋼陰極時(shí)，垢層主要成分為文石型CaCO?（非粘附性），可通過自動(dòng)刮垢裝置清洗。關(guān)鍵參數(shù)包括電流密度（10-30 mA/cm2）、水溫（<60℃）和停留時(shí)間（>30分鐘）。某電廠循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)用后，換熱管結(jié)垢速率從3 mm/年降至0.5 mm/年，同時(shí)節(jié)水15%（減少排污量）。該技術(shù)的瓶頸在于高硬度水質(zhì)（>500 mg/L CaCO?）時(shí)能耗上升，需配合水質(zhì)軟化預(yù)處理。電化學(xué)方法處理不改變水體pH值。湖北吸收塔電極

鈦電極是以鈦為基體，通過表面改性處理制備而成的電極材料。鈦?zhàn)鳛橐环N具有高比強(qiáng)度、良好耐腐蝕性的金屬，為電極提供了穩(wěn)定的機(jī)械支撐。在電極制備過程中，通常會(huì)在鈦基體表面涂覆一層或多層具有電催化活性的物質(zhì)，如金屬氧化物、貴金屬等。這些活性涂層能夠明顯改變電極的電化學(xué)性能，使其具備特定的電催化功能，從而在不同的電化學(xué)過程中發(fā)揮作用。例如，在氯堿工業(yè)中，鈦電極的使用大幅提高了電解效率和產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展。鈦電極的出現(xiàn)，為眾多需要高效、穩(wěn)定電極材料的領(lǐng)域提供了新的解決方案。

鈦電極表面的活性涂層賦予了其高催化活性。通過合理設(shè)計(jì)和制備活性涂層，能夠明顯降低電化學(xué)反應(yīng)的過電位，加快反應(yīng)速率。以鈦基二氧化釕電極在氯堿工業(yè)為例，其表面的二氧化釕涂層能夠有效催化氯離子氧化生成氯氣的反應(yīng)，使得反應(yīng)在較低的電壓下進(jìn)行，降低了能耗。在有機(jī)電合成領(lǐng)域，鈦電極的高催化活性能夠促進(jìn)有機(jī)化合物的氧化或還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)一些傳統(tǒng)化學(xué)方法難以完成的合成過程，為有機(jī)合成開辟了新途徑，在精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。

循環(huán)水pH值的穩(wěn)定對(duì)抑制腐蝕和結(jié)垢至關(guān)重要。電化學(xué)pH調(diào)節(jié)技術(shù)通過電解水反應(yīng)（陽極：2H?O→4H?+O?+4e?；陰極：2H?O+2e?→2OH?+H?）實(shí)現(xiàn)酸堿的精細(xì)調(diào)控。采用分隔式電解槽時(shí)，陰極室pH可升至10-11用于防垢，陽極室pH降至2-3用于酸性清洗。某化工廠采用鈦基銥鉭電極系統(tǒng)，通過PLC控制電流密度（5-15 mA/cm2）將循環(huán)水pH穩(wěn)定在8.5±0.3，相比傳統(tǒng)酸堿加藥減少藥劑消耗60%。該技術(shù)特別適用于高堿度水質(zhì)（M-alk>300 mg/L），但需注意陰極室可能生成Ca(OH)?沉淀，需配置超聲波防垢裝置。電化學(xué)除磷產(chǎn)物純度達(dá)90%可用作磷肥。

在實(shí)際應(yīng)用中，被研究的電極被稱作工作電極（W），在電化學(xué)分析法中也稱為指示電極。為了測(cè)量工作電極的電勢(shì)，通常會(huì)將其與參比電極（R）組成二電極測(cè)量電池。當(dāng)需要使工作電極發(fā)生極化時(shí)，則需額外引入一個(gè)輔助電極（C），組成三電極測(cè)量電池系統(tǒng)。為降低電液中歐姆電位降（IR）對(duì)工作電極電勢(shì)測(cè)量的誤差，參比電極與電解液連接處常采用毛細(xì)管，即魯金毛細(xì)管，使其盡可能靠近工作電極，以提高測(cè)量的精度。

多重電極與單一電極不同，其電極界面上存在多種電極反應(yīng)。當(dāng)不太純的鋅浸入硫酸中時(shí)，【Zn|H?SO?】電極上就可能同時(shí)發(fā)生鋅原子失去電子生成鋅離子的反應(yīng)，以及氫離子得到電子生成氫氣的反應(yīng)，且這兩個(gè)反應(yīng)的速率都較快，因此該電極屬于二重電極。金屬腐蝕體系常常呈現(xiàn)出多重電極的特性，由于存在多種反應(yīng)，多重電極的靜態(tài)電勢(shì)需根據(jù)不同反應(yīng)的極化曲線和極化規(guī)律來綜合判斷，其電化學(xué)反應(yīng)過程相對(duì)復(fù)雜，給研究和應(yīng)用帶來了一定挑戰(zhàn)。 電化學(xué)氧化分解PFOA脫氟率>99%。山東源力循壞水電極除硬

電化學(xué)處理使設(shè)備清洗頻率降低80%。湖北吸收塔電極

為克服單一電氧化的局限性，常將其與光催化、臭氧氧化或生物處理聯(lián)用。例如，電氧化-光催化（EO-PC）系統(tǒng)中，TiO?光陽極在紫外光激發(fā)下產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，與電生成的·OH協(xié)同降解污染物，對(duì)雙酚A的礦化率比單獨(dú)電氧化提高40%。電氧化-生物耦合工藝（如前置電氧化提高廢水可生化性）可降低能耗，適用于高濃度有機(jī)廢水。此外，電氧化與膜過濾結(jié)合（如電化學(xué)膜生物反應(yīng)器）能同步實(shí)現(xiàn)污染物降解和固液分離，但需解決膜污染和電極-膜模塊集成設(shè)計(jì)問題。湖北吸收塔電極