隨著人們對水質(zhì)要求的不斷提高，鈦電極在水處理領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。在電解法水處理中，鈦電極可用于降解水中的有機(jī)污染物、去除重金屬離子等。通過選擇合適的鈦電極材料和涂層，能夠產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的活性物質(zhì)，如羥基自由基等，這些活性物質(zhì)可以將水中的有機(jī)污染物氧化分解為無害的二氧化碳和水。例如，在處理印染廢水、制藥廢水等高濃度有機(jī)廢水時(shí)，鈦電極電解法具有處理效率高、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，鈦電極還可用于消毒殺菌，通過電解產(chǎn)生的氯氣、次氯酸等物質(zhì)殺滅水中的細(xì)菌和病毒，保障飲用水的安全。電化學(xué)處理使設(shè)備清洗頻率降低80%。北京吸收塔電極除硬

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。為了測量工作電極的電勢，通常會將其與參比電極（R）組成二電極測量電池。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），組成三電極測量電池系統(tǒng)。為降低電液中歐姆電位降（IR）對工作電極電勢測量的誤差，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)過程相對復(fù)雜，給研究和應(yīng)用帶來了一定挑戰(zhàn)。北京吸收塔電極除硬電化學(xué)技術(shù)節(jié)水效益達(dá)200萬元/年。

高鹽循環(huán)水易導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和結(jié)垢，電化學(xué)離子交換（EDI）技術(shù)結(jié)合離子交換樹脂與直流電場，可連續(xù)脫除Ca2?、Mg2?和Cl?等離子。以填充混床樹脂的電滲析模塊為例，在15 V電壓下，硬度離子去除率>90%，產(chǎn)水電阻率可達(dá)5 MΩ·cm。相比傳統(tǒng)離子交換，EDI無需酸堿再生，且自動化程度高。設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括：①樹脂選擇（強(qiáng)酸/強(qiáng)堿型）；②隔板流道優(yōu)化（防堵塞）；③極水循環(huán)（防結(jié)垢）。某電子廠超純水系統(tǒng)中，EDI使再生廢水排放量減少95%，運(yùn)行成本降低30%。

農(nóng)藥廢水（如有機(jī)磷、三嗪類）具有高毒性和持久性，電氧化技術(shù)能針對性斷裂其關(guān)鍵官能團(tuán)（如P=S、C-Cl鍵）。以毒死蜱為例，BDD電極在pH=3條件下處理2小時(shí)，脫氯率>90%，且產(chǎn)物急性毒性明顯降低。優(yōu)化策略包括：①添加Fe2?引發(fā)類Fenton反應(yīng)（電-Fenton），加速·OH生成；②采用流化床電極增強(qiáng)傳質(zhì)；③控制電流密度（10-15 mA/cm2）以避免過度析氧副反應(yīng)。實(shí)際應(yīng)用中需關(guān)注農(nóng)藥轉(zhuǎn)化中間體的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，建議結(jié)合生物毒性測試指導(dǎo)工藝參數(shù)選擇。智能電極自動適應(yīng)水質(zhì)變化。

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），可通過自動刮垢裝置。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)方法使色度從500倍降至10倍以下。陜西海水淡化電極設(shè)備

電化學(xué)技術(shù)處理不改變水溫。北京吸收塔電極除硬

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。