臭氧氧化可高效降解循環(huán)水中的難降解有機物，電化學臭氧發(fā)生器（EOG）通過質(zhì)子交換膜電解水產(chǎn)生高濃度臭氧（50-200 g O?/kWh）。以PbO?陽極為例，臭氧產(chǎn)率比傳統(tǒng)電暈法高30%，且無需空氣預處理。某印染廠將EOG集成至循環(huán)水系統(tǒng)，色度去除率>95%，并減少了污泥產(chǎn)量。

循環(huán)水中的Cu、Zn等重金屬可通過電化學沉積在陰極回收。采用旋轉(zhuǎn)陰極（轉(zhuǎn)速50 rpm）和脈沖電流（占空比20%）時，銅回收純度達99.5%，電流效率>80%。某電鍍廠循環(huán)水處理案例顯示，年回收銅2.5噸，經(jīng)濟效益與環(huán)境效益明顯。 電化學方法使色度從500倍降至10倍以下。青海數(shù)據(jù)中心電極設施

PPCPs（如防曬劑）在水體中持續(xù)積累，傳統(tǒng)工藝難以有效去除。電氧化技術可通過自由基攻擊實現(xiàn)PPCPs的分子結(jié)構(gòu)破壞。以磺胺甲惡唑（SMX）為例，BDD電極在10 mA/cm2電流密度下處理2小時，SMX降解率>95%，且毒性評估顯示中間產(chǎn)物無生態(tài)風險。關鍵挑戰(zhàn)在于PPCPs的低濃度（ng/L~μg/L）和高背景有機物干擾，需通過提高電極選擇性（如分子印跡改性）或耦合前置吸附工藝來增強靶向降解。此外，實際水體中碳酸鹽等自由基淬滅劑會降低效率，需優(yōu)化反應條件以抑制副反應。廣東源力循壞水電極除硬系統(tǒng)電化學除硅技術解決地熱系統(tǒng)硅垢難題。

氰的反應物是電鍍、冶金廢水的典型毒性成分，電氧化技術能將其高效轉(zhuǎn)化為低毒產(chǎn)物。在堿性條件下（pH>10），氰根（CN?）在陽極被直接氧化為氰酸根（OCN?），進一步水解為CO?和NH?。采用Ti/RuO?-IrO?電極時，CN?去除率可達99.9%，且電流效率高達70%。若廢水中含重金屬（如Cu2?），電氧化還可同步破絡合并沉淀金屬離子。該技術的重要參數(shù)是pH控制（防止HCN揮發(fā)）和氯離子濃度（NaCl作為電解質(zhì)時可生成活性氯強化氧化），實際應用中需避免中間產(chǎn)物（如CNCl）的生成風險。

電極氧化反應遵循電化學熱力學原理，可用能斯特方程描述電極電位與反應物濃度的關系。以鐵電極為例，其氧化反應Fe→Fe2?+2e?的標準電極電位為-0.44V（vs SHE）。當系統(tǒng)電位超過該值，熱力學上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實際水系統(tǒng)中，溶解氧的存在會顯著提高氧化電位，例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應的標準電位達+0.40V，二者耦合構(gòu)成腐蝕電池。溫度每升高10℃，氧化反應速率通常提高1.5-2倍，這對高溫循環(huán)水系統(tǒng)的電極選材提出更高要求。太陽能驅(qū)動電解系統(tǒng)藻類控制率95%。

活性層是電極的重要部分，通常由具備電化學活性的材料構(gòu)成。在電池電極中，活性層材料的特性決定了電池的充放電性能、容量大小等關鍵指標。例如在鋰離子電池中，陰極的活性層材料如鋰鈷氧化物，其晶體結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)影響著鋰離子的嵌入和脫出過程，進而影響電池的能量密度和循環(huán)壽命。在其他電化學反應中，活性層材料能夠通過自身的氧化還原反應，實現(xiàn)電子的轉(zhuǎn)移，推動反應的進行，是決定電極功能的關鍵因素。

導電層在電極中起著至關重要的電子傳輸作用，它的存在保證了電子能夠高效地進出活性層。為了實現(xiàn)良好的導電性能，導電層通常選用高導電率的材料，如金屬銅、銀等。在設計導電層時，還需考慮其與活性層和基底的兼容性，確保各層之間能夠緊密結(jié)合，減少電子傳輸過程中的阻力。此外，導電層的厚度和結(jié)構(gòu)也會對電子傳輸效率產(chǎn)生影響，需要根據(jù)具體的應用需求進行優(yōu)化設計，以提高電極的整體性能。 電化學系統(tǒng)使冷卻塔逼近溫差降至3℃。廣東源力循壞水電極除硬系統(tǒng)

電化學技術使生物膜厚度從500μm降至50μm。青海數(shù)據(jù)中心電極設施

溶解氧（DO）在電極氧化中扮演復雜角色：一方面作為去極化劑加速金屬溶解（如4Fe+3O?→2Fe?O?），另一方面在適當條件下促進保護性氧化膜形成。實驗數(shù)據(jù)顯示，當DO從0.1mg/L升至8mg/L時，碳鋼腐蝕速率可從0.01mm/a增至0.15mm/a。但在pH>9的堿性環(huán)境中，DO會促進γ-Fe?O?致密膜生成，反而抑制腐蝕。這種濃度-效應的非線性關系要求在實際監(jiān)測中必須精確控制DO水平。

氧化反應動力學受電荷轉(zhuǎn)移、物質(zhì)擴散等多因素控制。對于鐵電極，在pH=7的中性水中，其氧化電流密度通常為10??-10??A/cm2。當形成鈍化膜后，電流密度可降至10??A/cm2以下。值得注意的是，氯離子存在時會使鈍化膜局部破裂，產(chǎn)生微米級的活性溶解點，此時電流密度呈現(xiàn)脈動特征，這種非線性動力學行為給電極壽命預測帶來挑戰(zhàn)。通過電化學阻抗譜（EIS）可有效表征這些動力學過程。 青海數(shù)據(jù)中心電極設施