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物理、化學(xué)和生物法是當(dāng)前普遍使用的傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)。它們主要應(yīng)用于成分較簡單、生物降解性較好、濃度較低的廢水處理。但當(dāng)廢水中含有難降解有機物或生物毒性污染物時，利用傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)降解廢水面臨著極大挑戰(zhàn)，高級氧化技術(shù)便應(yīng)運而生。
高級氧化技術(shù)是一種基于化學(xué)氧化法的新技術(shù)，是20世紀(jì)80年代開始形成的處理有毒有害污染物的技術(shù)，它的特點是反應(yīng)能夠產(chǎn)生大量羥基自由基，該自由基具有極強的氧化性，是廣譜氧化劑，幾乎可以與水中任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，能夠?qū)⒂袡C污染物有效地分解，甚至徹底轉(zhuǎn)化為無害有機物，如CO2和H2O等。
一般羥基自由基與有機物的反應(yīng)可歸納為以下三種類型：
（1）脫氫反應(yīng)
RH+·OH→H2O+·R→進(jìn)一步氧化
（2）親電加成
PHX+·OH→·HOPHXR
（3）電子轉(zhuǎn)移
RX+·OH→·RH++OH-
通過上述反應(yīng)，有機物反應(yīng)形成活化的有機自由基，使其更容易氧化成其它有機物或產(chǎn)生自由基聯(lián)鎖反應(yīng)，從而使有機物迅速降解。
高級氧化技術(shù)通常包括以下工藝：濕式空氣氧化法（WAO）和濕式催化氧化法（CWAO），超臨界水氧化（SCWO）及超臨界催化氧化（CSCWO），光化學(xué)氧化及光催化氧化（如O3/UV、H2O2/UV、O3/H2O2/UV、UV/O2/H2O2和UV/TiO2等），聲化學(xué)氧化法（如US（超聲波）/UV、US/UV/H2O2、US/UV/TiO2、US/UV/O3、US/UV/Fe2+、US/電解、US/O3、US/H2O2、US/Fe2+和UV/TiO2等）芬頓試劑及類芬頓試劑法（如H2O2/Fe2+、H2O2/Fe3+、UV/Fe2+/H2O2、H2O2/Fe2+（Fe3+）/UV、Fe2+/O2/H2O2、H2O2/Fe2+-草酸和Fe2+/UV/O2/H2O2等），組合臭氧氧化法，高能輻射工藝和高壓脈沖放電技術(shù)等。
其中，電化學(xué)水處理技術(shù)具有適應(yīng)性廣、操作簡便靈活、無需添加氧化還原劑、對環(huán)境友好等優(yōu)點，因此具有良好的應(yīng)用前景。電化學(xué)水處理技術(shù)就是利用外加電場作用，在特定的電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，通過一系列設(shè)計的化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過程或物理過程，達(dá)到預(yù)期的去除廢水中污染物或回收有用物質(zhì)的目的。根據(jù)電極反應(yīng)發(fā)生方式的不同，電化學(xué)可分為鐵炭內(nèi)電解、電絮凝、電解浮選、電催化氧化。
電催化氧化（Electro-Catalytic Oxidation，ECO）作為高級氧化形式的一種，它是通過陽極反應(yīng)直接降解有機物，或通過陽極反應(yīng)產(chǎn)生HO·、O3一類的氧化劑間接降解有機物，這種降解途徑使有機物分解更加徹底，不易產(chǎn)生有毒害作用的中間產(chǎn)物，更符合環(huán)境保護(hù)要求。
電催化氧化基本原理是使有機污染物直接在電極上得失電子而發(fā)生氧化還原轉(zhuǎn)變，或利用在電極反應(yīng)產(chǎn)生的各種強氧化劑使污染物被降解。
圖2-1 電催化去除污染物基本原理
（1）直接還原：污染物直接在陰極上得到電子而發(fā)生還原。
基本反應(yīng)式為：M2+ + 2e- → M。
許多金屬的回收即屬于直接還原過程，同時該法可使多種含氯有機物轉(zhuǎn)變成低毒性物質(zhì)，提高產(chǎn)物的可生物降解性。
如： R-Cl + H+ + 2e- → R-H + Cl- 。
（2）間接還原：利用電化學(xué)過程中生成的一些還原性物質(zhì)如鈦Ti3+，釩V2+和鉻Cr2+將污染物還原去除，如二氧化硫的間接電化學(xué)還原可轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫：
SO2 + 4Cr2+ + 4H+ → S + 4Cr3+ + 2H2O
（1）直接氧化：污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化，有機物的直接電催化氧化分兩類進(jìn)行。
A、電化學(xué)轉(zhuǎn)換——即把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒物質(zhì)，或把難生化的有機物轉(zhuǎn)化為易生化的物質(zhì)（如芳香物開環(huán)氧化為脂肪酸），以便進(jìn)一步實施生物處理；
B、電化學(xué)燃燒——即直接將有機物深度氧化為CO2。
有研究表明，有機物在金屬氧化物陽極上的氧化反應(yīng)機理和產(chǎn)物同陽極金屬氧化物的價態(tài)和表面上的氧化物種有關(guān)。
陽極表面氧化過程分兩階段進(jìn)行：
首先溶液中的H2O或·OH在陽極上形成吸附的氫氧自由基:
MOx + H2O → MOx (·OH) + H+ + e-
然后吸附的氫氧自由基中的氧轉(zhuǎn)移給金屬氧化物晶格，形成高價氧化物：
MOx (·OH) → MOx+1 + H+ + e-
當(dāng)溶液中不存在有機物時，兩種狀態(tài)的活性氧發(fā)生氧析出反應(yīng)：
MOx (·OH) →O2 + MOx + H+ + e-
MOx+1 → MOx + O2
當(dāng)溶液中存在可氧化的有機物R時，反應(yīng)如下:
R + MOx (·OH) → CO2 + MOx + H+ + e-
R + MOx+1 → MOx + RO
圖2-2 氧化物陽極催化氧化處理有機物的過程圖
（2）間接氧化
通過陽極反應(yīng)生成具有強氧化作用的中間產(chǎn)物或發(fā)生陽極反應(yīng)之外的中間反應(yīng)生成的中間物質(zhì)（羥基自由基·OH、氧自由基·O2、過氧化羥基自由基·HO2等自由基），氧化被處理污染物，最終達(dá)到氧化降解污染物的目的。
為了得到高的轉(zhuǎn)化效率，電催化氧化還原作用過程必須滿足以下要求：
（1）氧化還原劑的生成電位必須不靠近析氫或析氧反應(yīng)的電位；
（2）氧化還原劑的產(chǎn)生速度足夠大；
（3）氧化還原劑與污染物的反應(yīng)速度比其他競爭反應(yīng)的大；
（4）其他物質(zhì)（或污染物）在電極上的吸附小。
在電解過程當(dāng)中，如果采用鋁質(zhì)或鐵質(zhì)的可溶性陽極，通以直流電后，陽極材料會在電解過程當(dāng)中發(fā)生溶解，形成金屬陽離子Fe3+、Al3+等，與溶液中的粒子形成具有絮凝作用的膠體物質(zhì)，這些物質(zhì)可促使水中的膠態(tài)雜質(zhì)絮凝沉淀，從而實現(xiàn)污染物的去出。
在對廢水進(jìn)行電化學(xué)處理過程中，通過電極反應(yīng)在陰極和陽極上分別析出H2和O2，產(chǎn)生直徑很?。s8～15μm）、分散度很高的氣泡，作為載體吸附系統(tǒng)中的膠體微粒及懸浮固體上浮，在水面形成泡漠層，用機械方法加以去除，從而達(dá)到分離污染物的目的。
可通過調(diào)節(jié)電流、電極材料、pH值和溫度可改變產(chǎn)氣量及氣泡大小，滿足不同需要。
電極——指與電解質(zhì)接觸的電子導(dǎo)體或半導(dǎo)體，它既是電子貯存器，能夠?qū)崿F(xiàn)電能的輸入或輸出，又是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場所。
催化電極——首先應(yīng)該是一個電子導(dǎo)體，其次要兼具催化功能，即：既能導(dǎo)電，又能對反應(yīng)物進(jìn)行活化，提高電子的轉(zhuǎn)移速率，對電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行某種促進(jìn)和選擇。
（1）催化電極的種類
主要分為兩大類：二維電極；三維電極；
A. 二維電催化電極
應(yīng)用最廣泛的是鈦基氧化物涂層電極（DSA類電極）。
DSA電極——以特殊工藝在金屬基體（如Ti鈦，Zr鋯，Ta鉭，Nb鈮等）上沉積一層微米或亞微米級的金屬氧化物薄膜（如二氧化錫SnO2， 二氧化銥IrO2，二氧化釕RuO2，二氧化鉛PbO2等）而制備的穩(wěn)定電極。DSA類電極通過改進(jìn)材料及涂層結(jié)構(gòu)提供了較高的析氧過電位，防止陽極氧氣的析出，提高其電流效率。
優(yōu)點：由于DSA類電極的化學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)能夠隨著氧化物膜的材料組成和制備方法而改變，因而能夠獲得良好的穩(wěn)定性和催化活性。
缺點：有效電極面積很小，傳質(zhì)差，導(dǎo)致單位時空處理效率較低。
B. 三維電催化電極
定義：在原有的二維電極之間裝填粒狀或其他屑狀工作電極材料，致使裝填電極表面帶電，在工作電極材料表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。
優(yōu)點：面積比較大且能以較低的電流密度提供較大的電流強度；粒子之間間距小，物質(zhì)傳質(zhì)極大改善；單位時空產(chǎn)率和電流效率均極大提高，尤其對低電導(dǎo)率廢水，其優(yōu)勢更是明顯。
（2）電極材料的種類
A. 金屬電極
金屬電極是指以金屬作為電極反應(yīng)界面的裸露電極，除堿金屬和堿土金屬外，大多數(shù)金屬作為電化學(xué)電極均有很多研究報道。
B. 碳素電極
由元素碳組成的電極的總稱。可分為天然石墨電極、人造石墨電極、碳電極以及特種碳素電極等四類。
C. 金屬氧化物電極
導(dǎo)電金屬氧化物電極具有重要的電催化特性，這類電極大多為半導(dǎo)體材料。
D. 非金屬化合物電極
一般所說的非金屬電極是指硼化物、碳化物、氮化物、硅化物、氯化物等。非金屬材料作為電極材料，最大的優(yōu)勢在于這類材料的特殊物理性質(zhì)，如高熔點、高硬度、高耐磨性、良好的耐腐蝕性以及類似金屬的性質(zhì)等。
電極在電化學(xué)處理技術(shù)中處于“心臟”的地位，電極的電催化特性是電催化技術(shù)的核心內(nèi)容，即希望電極對目標(biāo)有機物表現(xiàn)出高的反應(yīng)速率，并且有好的選擇性。
催化電極的功能：既能導(dǎo)電，又能對反應(yīng)物進(jìn)行活化，提高電子的轉(zhuǎn)移速率，對電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行某種促進(jìn)和選擇。
電極材料的性質(zhì)是決定電極催化特性的關(guān)鍵因素。電極材料的不同可以使反應(yīng)速度發(fā)生數(shù)量級的變化。改變電極材料的性質(zhì)，既可以通過變換電極基體材料來實現(xiàn)，也可以用有電催化性能的涂層對電極表面進(jìn)行修飾改性而實現(xiàn)。電極涂層的制備工藝條件對其催化性能有很大的影響。
良好的電催化電極應(yīng)該具備下列幾項性能：
（1）良好的導(dǎo)電性：至少與導(dǎo)電材料（例如石墨）結(jié)合后能為電子交換反應(yīng)提供不引起嚴(yán)重電壓降的電子通道，即電極材料的電阻不能太大；
（2）高的催化活性：即能夠?qū)崿F(xiàn)所需要的催化反應(yīng)，抑制不需要或有害的副反應(yīng)；
（3）良好的穩(wěn)定性：能夠耐受雜質(zhì)及中間產(chǎn)物的作用而不致較快地被污染（或中毒）而失活，并且在實現(xiàn)催化反應(yīng)的電勢范圍內(nèi)催化表面不至于因電化學(xué)反應(yīng)而過早失去催化活性；
（4）良好的機械物理性質(zhì)：即表面層不脫落、不溶解。
催化劑之所以能改變電極反應(yīng)的速率，是由于催化劑與反應(yīng)物之間存在的某種相互作用改變了反應(yīng)進(jìn)行的途徑，降低了反應(yīng)的活化能。在電催化過程中，催化反應(yīng)是發(fā)生在催化電極/電解液的界面，即反應(yīng)物分子必須與電催化電極發(fā)生相互作用，而相互作用的強弱則主要決定于催化電極表面的結(jié)構(gòu)和組成。
（1）表面材料
電極對催化劑的要求滿足：反應(yīng)表面積要大；有較好的導(dǎo)電能力；吸附選擇性強；在使用環(huán)境下的長期穩(wěn)定性；機械性能好；資源豐富且成本低；環(huán)境友好。
目前已知電催化電極表面材料主要涉及過渡金屬及半導(dǎo)體化合物。
A. 過渡金屬：
由于過渡金屬的原子結(jié)構(gòu)中有空余的d軌道（一種原子軌道）和未成對的d電子，通過含過渡金屬的催化劑與反應(yīng)物分子的電子接觸，這些催化劑空余d軌道上將形成各種特征的吸附鍵達(dá)到分子活化的目的，從而降低了復(fù)雜反應(yīng)的活化能，達(dá)到電催化目的，因此，過渡金屬及其一些化合物本身具有較好的催化活性 。
B. 半導(dǎo)體化合物：
由于半導(dǎo)體的特殊能帶結(jié)構(gòu)，其電極/溶液界面具有一些不同于金屬電極的特殊性質(zhì)，由于產(chǎn)物不易被吸附在電極表面，本身電極表面的氧化速率高于一般電極，因此在電催化問題的研究中，半導(dǎo)體化合物占有特殊重要的位置。
（2） 基礎(chǔ)電極
基礎(chǔ)電極：也叫電極基質(zhì)，是指具有一定強度、能夠承載催化層的一類物質(zhì)。一般采用貴金屬電極和碳電極。
基礎(chǔ)電極無電催化活性，只承擔(dān)著作為電子載體的功能。
——高的機械強度；
——良好的導(dǎo)電性；
——與電催化組成材料有一定的親和性。
（3） 載體
基礎(chǔ)電極與電催化涂層有時親和力不夠，致使電催化涂層易脫落，嚴(yán)重影響電極壽命。
電催化電極的載體：一類起到將催化物質(zhì)固定在電極表面，且維持一定強度的一類物質(zhì)，對電極的催化性能也有很大影響。
常用的載體多采用聚合物膜和一些無機物膜。
載體必須具備良好的導(dǎo)電性及抗電解液腐蝕的性能，其作用可分為兩種情況：支持和催化，相應(yīng)地可以將載體分為兩種情況：
（1）支持性載體：僅作為一種惰性支撐物，只參與導(dǎo)電過程，對催化過程不做任何貢獻(xiàn)；
——催化物質(zhì)負(fù)載條件不同只會引起活性組分分散度的變化
（2）催化性載體 ：載體與負(fù)載物存在某種相互作用，這種相互作用的存在修飾了負(fù)載物質(zhì)的電子狀態(tài)，其結(jié)果可能會顯著改變負(fù)載物質(zhì)的活性和選擇性。同時，載體與負(fù)載物之間的結(jié)合程度是影響電催化電極性能的重要因素（影響電極的機械強度和穩(wěn)定性，影響到電極的使用壽命）。
例：鉑-三氧化鎢Pt-WO3，鈦-二氧化錫-二氧化鉛Ti-SnO2-PbO2
（3） 電極表面結(jié)構(gòu)
電催化電極的表面微觀結(jié)構(gòu)和狀態(tài)是影響電催化性能的重要因素之一，而電極的制備方法直接影響到電極的表面結(jié)構(gòu)。
目前電催化電極的主要制備方法有熱解噴涂法、浸漬法（或涂刷法）、物理氣相沉積法（PVD）、化學(xué)氣相沉積法（CVD）、電沉積法、電化學(xué)陽極氧化法，以及溶膠－凝膠法等。
為了增大單位體積的有效反應(yīng)面積，改善傳質(zhì)，用于三維電極的各種新材料相繼問世，如金屬碳復(fù)合電極，碳納米管材料等。
總之，無論是提高催化活性還是提高孔積率、改善傳質(zhì)，改進(jìn)電極表面微觀結(jié)構(gòu)都是一個重要手段，因而電極的制備工藝絕對是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。
支持電解質(zhì)：加入到有機廢水的電化學(xué)處理體系中，可以增強溶液導(dǎo)電性，使有機物的降解反應(yīng)順利發(fā)生的電解質(zhì)鹽。
基本要求：
（1）當(dāng)量電導(dǎo)率大：降低電阻，減少能耗；
（2）性質(zhì)穩(wěn)定：不參與電化學(xué)反應(yīng)，也不與有機物反應(yīng)，避免能量損耗，降低電流效率；
（3）無毒無害，且易于去除；
（4）不在電極表面發(fā)生特性吸附：避免降低電極的有效反應(yīng)面積。
例如：對于像Na2SO4這類的惰性電解質(zhì),電解過程中不參與反應(yīng),只起導(dǎo)電作用,電解效率的高低僅與其濃度有關(guān),而像NaCl等電解質(zhì),在電解過程中參與電極反應(yīng),Cl-在陽極氧化,進(jìn)而轉(zhuǎn)變成HClO。
電化學(xué)反應(yīng)器種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不同的應(yīng)用領(lǐng)域，所應(yīng)用的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和形式均不完全一樣，其中，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和電極結(jié)構(gòu)是影響電化學(xué)應(yīng)用中電流效率的重要因素之一。電化學(xué)反應(yīng)器分為二維反應(yīng)器和三維反應(yīng)器，如下表：
圖2-3常見電化學(xué)反應(yīng)器的電極類型
（1）二維電極反應(yīng)器
傳統(tǒng)的電解反應(yīng)器，只有正負(fù)兩極，這種反應(yīng)器的面/體比較小，有效電極面積小，傳質(zhì)問題不能很好解決，在實踐中難以有突破性進(jìn)展，不能滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。
（2）三維電極反應(yīng)器
最早于20世紀(jì)60年代末期提出的，又稱為粒子電極，是一種新型的電極反應(yīng)器，是在傳統(tǒng)二維電解槽電極間填充粒狀或其他碎屑狀工作電極材料，使裝填工作電極材料表面帶電，成為新的一極（第三極），在工作電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而使有機物降解。
三維電極反應(yīng)原理：
在陰陽極所產(chǎn)生的電場作用下，電解槽內(nèi)增加了無數(shù)的微電極，能夠增加電解槽的面體比，加快對廢水有機物的降解。直接氧化是通過陽極直接將有機物氧化降解。間接氧化是指溶液中溶解的氧、外界提供的氧以及陽極電解產(chǎn)生的少量氧在陰極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)生成H2O2，進(jìn)而降解有機物，H2O2在電極上金屬催化劑的作用下進(jìn)一步產(chǎn)生·OH。
三維電極的填料：
在三維電極中，常用的填充材料主要有金屬導(dǎo)體、鐵氧體、鍍有金屬的玻璃球或塑料球、石墨以及活性炭等。近年來，用于三維電極的新型碳電極材料相繼問世，包括高孔隙率的碳-氣凝膠電極，金屬-碳復(fù)合電極，碳泡沫復(fù)合材料以及網(wǎng)狀玻碳材料等。另一類新材料是導(dǎo)電陶瓷電極材料。
可應(yīng)用于金屬離子的去除、無機和有機污染物的去除、水體凈化、氧化還原劑和其他試劑的循環(huán)利用、大氣的電化學(xué)凈化、電絮凝等。電化學(xué)過程可以有效地破壞大分子有機物，并降低其毒性，處理后的廢水可生化降解性提高。
影響電催化效率的因素主要包括四個方面：電極材料、電解質(zhì)溶液、廢水的理化性質(zhì)和工藝因素（電化學(xué)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、電流密度、通電量等）。
（1）電極材料
電極材料選擇的好壞，直接影響有機物降解效率的高低（高電勢） ：
盡量避免競爭副反應(yīng)（析氧反應(yīng)）；
不同的電極材料可引起電化學(xué)反應(yīng)速度發(fā)生數(shù)量級上的變化；
研制高電催化活性的電極材料；
為了提高電極的催化活性，一般都對電極進(jìn)行修飾，其方法有：
A. 在電解液中添加有催化作用的物質(zhì)；
B. 將電極改為活性高的材料；
C. 對電極材料表面進(jìn)行修飾。
對電極進(jìn)行摻雜是改變電極材料組成及其性能的常用的一類方法。
例：摻雜銻（Sb）的二氧化錫（SnO2）電極的導(dǎo)電能力及催化氧化性能都有了很大提高。
——摻雜的SnO2電極對析氧反應(yīng)具有極高的過電位，較高的電流效率
——鹵素和有機鹵代物有較強的阻滯作用，減小了處理過程中形成有毒鹵代化合物的可能性。
（2）電解質(zhì)溶液
A. 電解質(zhì)溶液的濃度
——溶液濃度太低，電流小，降解速率低
——隨著電解質(zhì)溶液濃度的增加，溶液的導(dǎo)電能力增強，電壓效率提高。但電解質(zhì)濃度達(dá)到一定濃度后，電壓效率的提高趨于平緩，若再加大投入量會增加處理費用。
B. 電解質(zhì)的種類
Na2S04：惰性電解質(zhì)，電解過程中不參與反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用，電解效率的高低僅與其濃度有關(guān)；
NaCl：在電解過程中參與電極反應(yīng)，Cl-在陽極氧化，進(jìn)而轉(zhuǎn)變成HClO，后者是一種強氧化劑，不但可以直接氧化有機物，而且還能阻止有機物（或中間產(chǎn)物）在電極表面的吸附（使電極活性降低）。
缺點：Cl-的加入也可以引起一些副反應(yīng)，如生成的游離氯或電極上吸附的單原子氯可以與廢水中溶解的有機物或其氧化的中間產(chǎn)物反應(yīng)，生成有毒且更難降解的有機氯化物；Cl-在電極上的吸附影響有機物在電極上的吸附氧化；Cl2的產(chǎn)生也使電流效率有所降低。
（3）廢水的理化性質(zhì)
——同一電極對不同有機物表現(xiàn)出不同的電催化氧化效率；
——廢水體系的pH值常常會影響電極的氧化效率，而這種影響不僅與電極的組成有關(guān)，也與被氧化物質(zhì)的種類有關(guān)；
——添加支持電解質(zhì)（如NaCI、 Na2S04）增加廢水的電導(dǎo)率，可減少電能消耗，提高處理效率。
（4）工藝因素
——反應(yīng)器：二維反應(yīng)器、三維反應(yīng)器
——電流密度
——電解時間
——溶液傳質(zhì)
不同的有機污染物降解所需的各條件的最佳指標(biāo)是不同的，有必要深入研究有機物在電極上的氧化歷程，開發(fā)高效的電極材料，確定最佳的降解條件，提高電解效率，降低水處理費用。
（1）電子轉(zhuǎn)移只在電極及廢水組分之間進(jìn)行，不需要另外添加氧化還原試劑，同時也避免了由另外添加藥劑而引起的二次污染問題；
（2）可以通過改變外加電流、電壓，隨時間調(diào)節(jié)反應(yīng)條件，可控制性較強；
（3）反應(yīng)過程中可能產(chǎn)生的自由基可以無選擇地直接與廢水中的有機污染物反應(yīng)，可將其降解為CO2、H2O和簡單低分子有機物，沒有或很少產(chǎn)生二次污染；
（4）能量效率高，反應(yīng)條件較溫和，電化學(xué)過程一般在常溫常壓下即可進(jìn)行；
（5）反應(yīng)器設(shè)備及其操作一般比較簡單，如果設(shè)計合理，費用并不昂貴；
（6）當(dāng)排污規(guī)模較小時，可以進(jìn)行就地處理；
（7）當(dāng)廢水中含有金屬離子時，陰、陽兩極可同時起作用（陰極還原金屬離子，陽極氧化有機物），使處理效率提高，同時回收再利用有價值的化學(xué)品或金屬，避免了二次污染；
（8）兼有吸附、絮凝、殺菌作用；
（9）作為一種清潔工藝，設(shè)備占地面積小，特別適合于人口擁擠的城市中污水的處理；
（10）既可以單獨處理，又可以與其他處理方法相結(jié)合，例如作為前處理，可以將難降解有機物或生物毒性污染物轉(zhuǎn)化為可降解物質(zhì)，從而提高廢水的可生物降解性。
（1）電解法處理有機污染物的機理探討還很不充分，不能對電極的選擇、工藝的設(shè)計、工藝參數(shù)的確立起到具體的理論指導(dǎo)作用；
（2）電流效率仍然很低，經(jīng)濟上不合理?，F(xiàn)在研究的電極價格偏高（主要指各種貴金屬電極或鈦基電極），處理過程耗電量很大，即實用化的電極材料不多，且壽命一般都不長，因此處理的成本比較高，不適合大規(guī)模推廣，因此，制備出高效的復(fù)合型電極是將其工業(yè)化應(yīng)用的前提；
（3）三維電極的引入雖然解決了傳質(zhì)問題，但又引起了床內(nèi)電流和電壓的分布問題，雖然有些理論模型與實驗測試取得了一致，但對指導(dǎo)實際應(yīng)用來說還是不夠的；再者，三維電極的電極堵塞也是急需解決的問題之一，設(shè)計出高效合理的的反應(yīng)器，也是將其工業(yè)化推廣應(yīng)用所必須解決的問題。
（1）應(yīng)用前景
A、在電解過程中產(chǎn)生強氧化性的物質(zhì)，使有機污染物均相或異相地被徹底氧化降解成二氧化碳和水；
B、把生物難降解的有機物通過電化學(xué)方法轉(zhuǎn)化為易生物降解的有機小分子或把有毒有機物轉(zhuǎn)變成無毒有機物，主要是通過電解使環(huán)狀化合物開環(huán)，生成易生物降解的脂肪類化合物。
（2）研究方向（目標(biāo)：工業(yè)化應(yīng)用）
A、研制新型電極材料，以提高電流效率和催化活性，實現(xiàn)有機污染物低成本去除；
B、 深入研究電化學(xué)氧化機理，以便針對特定污染物和處理要求設(shè)計制造特性電極；
C、改進(jìn)工藝條件，以減少能量消耗，降低運行成本，提高處理效率；
D、 提高智能化水平，以突出電化學(xué)方法易于控制的優(yōu)點，穩(wěn)定處理效果，實現(xiàn)自動化運行。
E、工業(yè)廢水往往成分復(fù)雜，采用單一的電化學(xué)氧化處理效果往往不夠穩(wěn)定可靠。將電催化氧化技術(shù)與其他物理法化學(xué)法聯(lián)合運行，一定條件下可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高有機物的降解速率，降低處理成本，因此研究組合工藝意義重大。
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