上海工业电极设施

PFAS（如PFOA、PFOS）因C-F键能高（~116 kcal/mol），常规方法几乎无法降解。电氧化技术通过阳极生成的·OH和空穴（h⁺）攻击PFAS的羧基或磺酸基，逐步脱氟并缩短碳链。BDD电极在10 mA/cm²下处理PFOA 4小时，脱氟率>95%，且无短链PFAS积累。优化方向包括：①提高电极对PFAS的吸附能力（如碳纳米管修饰）；②添加助催化剂（如Ce³⁺）促进C-F键断裂；③开发电流密度（<2 mA/cm²）的长周期运行模式以降低能耗。该技术已被美国EPA列为PFAS处理推荐技术之一。

农药废水（如有机磷、三嗪类）具有高毒性和持久性，电氧化技术能针对性断裂其关键官能团（如P=S、C-Cl键）。以毒死蜱为例，BDD电极在pH=3条件下处理2小时，脱氯率>90%，且产物急性毒性明显降低。优化策略包括：①添加Fe²⁺引发类Fenton反应（电-Fenton），加速·OH生成；②采用流化床电极增强传质；③控制电流密度（10-15 mA/cm²）以避免过度析氧副反应。实际应用中需关注农药转化中间体的生态风险，建议结合生物毒性测试指导工艺参数选择。山东海水淡化电极设施电化学方法处理不产生泡沫。

污染土壤淋洗液常含高浓度重金属和有机污染物（如PAHs），电极氧化还原反应可以协同去除两类污染物。以Pb-芘复合污染淋洗液为例，Ti/PbO₂阳极降解芘的同时，阴极还原Pb²⁺为Pb⁰实现回收。关键参数为淋洗剂选择（柠檬酸优于EDTA，避免络合竞争）和pH控制（酸性条件利于重金属还原）。技术瓶颈在于土壤淋洗液的高颗粒物含量易堵塞电极，需前置过滤或采用旋转阴极设计。现场试验显示，处理成本比焚烧法降低50%以上，且无二次污染风险。

为克服单一电氧化的局限性，常将其与光催化、臭氧氧化或生物处理联用。例如，电氧化-光催化（EO-PC）系统中，TiO₂光阳极在紫外光激发下产生电子-空穴对，与电生成的·OH协同降解污染物，对双酚A的矿化率比单独电氧化提高40%。电氧化-生物耦合工艺（如前置电氧化提高废水可生化性）可降低能耗，适用于高浓度有机废水。此外，电氧化与膜过滤结合（如电化学膜生物反应器）能同步实现污染物降解和固液分离，但需解决膜污染和电极-膜模块集成设计问题。电化学除氧技术将溶解氧降至0.1mg/L以下。

臭氧氧化可高效降解循环水中的难降解有机物，电化学臭氧发生器（EOG）通过质子交换膜电解水产生高浓度臭氧（50-200gO₃/kWh）。以PbO₂阳极为例，臭氧产率比传统电晕法高30%，且无需空气预处理。某印染厂将EOG集成至循环水系统，色度去除率>95%，并减少了污泥产量。循环水中的Cu、Zn等重金属可通过电化学沉积在阴极回收。采用旋转阴极（转速50rpm）和脉冲电流（占空比20%）时，铜回收纯度达99.5%，电流效率>80%。某电镀厂循环水处理案例显示，年回收铜2.5吨，经济效益与环境效益明显。电化学沉积回收铜纯度达99.5%。河北海水淡化电极设施

脉冲电解模式剥离生物膜效率提升40%。上海工业电极设施

电极可分为阳极和阴极，在电化学电池中，发生氧化作用的电极是阳极，该过程中物质失去电子；发生还原作用的电极是阴极，物质在这一过程中得到电子。例如在常见的锂离子电池中，充电时，锂离子从正极脱出，通过电解质嵌入负极，此时正极是阳极，负极是阴极；放电时则相反，锂离子从负极脱出，通过电解质嵌入正极，电极的阴阳极角色发生转换，正是这种阴阳极之间的氧化还原反应，实现了电池的充放电过程。参比电极在电化学测量中扮演着不可或缺的角色，它为其他电极提供稳定的参考电位。在复杂的电化学体系中，由于各种因素的影响，单个电极的电位难以直接准确测量，而参比电极的电位具有高度的稳定性和重现性。将参比电极与待测电极组成测量电池，通过测量电池的电动势，就能依据参比电极的已知电位，精确推算出待测电极的电位，为研究电化学反应的机理、电极材料的性能等提供了可靠的电位基准，广泛应用于科研、工业生产中的电化学分析等领域。上海工业电极设施