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(chǎng)，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(dòng)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%。電化學(xué)氣浮微氣泡粒徑10-30μm。江蘇工業(yè)電極除硬系統(tǒng)

電極氧化反應(yīng)遵循電化學(xué)熱力學(xué)原理，可用能斯特方程描述電極電位與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。以鐵電極為例，其氧化反應(yīng)Fe→Fe2?+2e?的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.44V（vs SHE）。當(dāng)系統(tǒng)電位超過該值，熱力學(xué)上即可發(fā)生自發(fā)氧化。在實(shí)際水系統(tǒng)中，溶解氧的存在會(huì)顯著提高氧化電位，例如O?+2H?O+4e?→4OH?反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電位達(dá)+0.40V，二者耦合構(gòu)成腐蝕電池。溫度每升高10℃，氧化反應(yīng)速率通常提高1.5-2倍，這對(duì)高溫循環(huán)水系統(tǒng)的電極選材提出更高要求。江西數(shù)據(jù)中心電極需求電化學(xué)方法使碳鋼腐蝕速率降至0.02mm/a。

鈦電極具有良好的穩(wěn)定性，包括化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性。在長(zhǎng)期的電化學(xué)過程中，其表面的活性涂層不易發(fā)生脫落、溶解或結(jié)構(gòu)變化，能夠保持穩(wěn)定的電催化性能。同時(shí)，鈦基體的度和良好的韌性，使得電極在受到機(jī)械振動(dòng)、熱應(yīng)力等外界因素影響時(shí)，依然能夠保持結(jié)構(gòu)完整。例如，在電解水制氫設(shè)備中，鈦電極需要在連續(xù)的電解過程中保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，其化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性確保了設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，減少了因電極性能下降而導(dǎo)致的設(shè)備停機(jī)維護(hù)次數(shù)。

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)沉積技術(shù)年回收銅2.5噸。

循環(huán)水管道和換熱器的電化學(xué)陰極保護(hù)可通過外加電流或犧牲陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)。以Impressed Current Cathodic Protection（ICCP）為例，鈦鍍鉑陽(yáng)極（壽命>20年）輸出電流使碳鋼管道電位極化至-850 mV（vs. CSE），腐蝕速率降低90%。設(shè)計(jì)需考慮：①陽(yáng)極分布（每50米一組）；②參比電極監(jiān)控（Ag/AgCl）；③絕緣法蘭（防雜散電流）。某海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，ICCP技術(shù)使管道壽命從5年延長(zhǎng)至15年以上。

循環(huán)水排污水的回用是節(jié)水關(guān)鍵，電化學(xué)-超濾（EC-UF）組合工藝可同步去除懸浮物、有機(jī)物和微生物。鋁電極電解產(chǎn)生的Al3?水解后形成絮體（如Al(OH)?），通過吸附和電中和作用強(qiáng)化UF膜污染控制，通量衰減率降低60%。典型操作條件：電流密度20 A/m2，膜通量50 L/(m2·h)。某熱電廠的零排放項(xiàng)目中，EC-UF使反滲透進(jìn)水SDI<3，回用率從70%提升至90%。 陰極保護(hù)技術(shù)延長(zhǎng)管道壽命至15年。山東吸收塔電極

電化學(xué)方法使色度從500倍降至10倍以下。江蘇工業(yè)電極除硬系統(tǒng)

鈦電極可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。按照涂層材料的不同，可分為鈦基二氧化釕電極、鈦基二氧化銥電極等。鈦基二氧化釕電極常用于氯堿工業(yè)電解制氯，其對(duì)析氯反應(yīng)具有良好的電催化活性和穩(wěn)定性；鈦基二氧化銥電極則在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)異的析氧性能，常用于電鍍、電合成等領(lǐng)域。依據(jù)電極的用途，又可分為陽(yáng)極和陰極。陽(yáng)極在電解過程中發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極則發(fā)生還原反應(yīng)，不同的電極用途決定了其表面涂層和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)差異，以滿足特定的電化學(xué)需求 。江蘇工業(yè)電極除硬系統(tǒng)