循環(huán)水系統(tǒng)中微生物滋生會導(dǎo)致生物粘泥、管道腐蝕和換熱效率下降，電極電化學(xué)技術(shù)可通過原位生成殺菌劑（如活性氯、臭氧和羥基自由基）實現(xiàn)高效消毒。以鈦基涂層電極（Ti/RuO?-IrO?）為例，在含氯循環(huán)水中電解產(chǎn)生次氯酸（HClO），當(dāng)有效氯濃度維持在0.5-2 mg/L時，對異養(yǎng)菌的殺滅率超過99.9%。相比傳統(tǒng)化學(xué)加藥（如二氧化氯），電化學(xué)法具有精細控量、無藥劑殘留的優(yōu)勢。系統(tǒng)設(shè)計需考慮電流密度（通常1-5 mA/cm2）、流速（>0.5 m/s防止結(jié)垢）和電極壽命（涂層穩(wěn)定性>5年）。某石化廠案例顯示，該技術(shù)使殺菌成本降低40%，且避免了化學(xué)藥劑對設(shè)備的腐蝕風(fēng)險。電解海水制氯成本比外購低30%。吉林海水淡化電極設(shè)備

電鍍行業(yè)對電極材料的性能要求較高，鈦電極憑借其獨特的優(yōu)勢在該領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在電鍍過程中，鈦基二氧化銥陽極在酸性鍍液中表現(xiàn)出良好的析氧催化性能，能夠穩(wěn)定地提供氧氣，促進電鍍過程的進行。同時，鈦電極的耐腐蝕性使其能夠在各種強酸性、強堿性和含重金屬離子的電鍍液中長期使用，而不會對鍍液造成污染，保證了電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，鈦電極的高催化活性還可以提高電鍍效率，縮短電鍍時間，降低生產(chǎn)成本。在五金電鍍、裝飾性電鍍等領(lǐng)域，鈦電極的應(yīng)用明顯提升了電鍍工藝的水平和產(chǎn)品的競爭力。山西電極電化學(xué)沉積技術(shù)年回收銅2.5噸。

膜電極是利用隔膜對單種離子的透過性，或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢，來測量電液中特定離子活度的裝置。其中玻璃電極較為典型，常用于測量溶液的酸堿度。它的敏感膜能選擇性地允許氫離子通過，當(dāng)膜兩側(cè)氫離子濃度存在差異時，會產(chǎn)生膜電勢，通過測量膜電勢就能得知溶液中的氫離子濃度，進而確定溶液的 pH 值。離子選擇性電極同樣基于此原理，可對特定離子如鈉離子、鉀離子等進行精細檢測，在環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

金屬氧化生成的腐蝕產(chǎn)物（如Fe?O?、γ-FeOOH）本身具有半導(dǎo)體特性，其禁帶寬度影響電子轉(zhuǎn)移效率。例如α-Fe?O?（Eg=2.2eV）比γ-Fe?O?（Eg=2.0eV）更穩(wěn)定。這些氧化物還可能參與光電化學(xué)反應(yīng)，在光照條件下產(chǎn)生額外光電流，導(dǎo)致傳統(tǒng)電位測量出現(xiàn)偏差。現(xiàn)在研究正嘗試利用這種特性開發(fā)自供能監(jiān)測傳感器。

在拉伸應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，電極材料會發(fā)生SCC。以奧氏體不銹鋼在Cl?環(huán)境為例，其裂紋擴展速率可達10??-10??mm/s。電化學(xué)噪聲檢測發(fā)現(xiàn)，SCC過程中會出現(xiàn)特征性的電流/電位突跳信號，這些瞬態(tài)響應(yīng)與位錯滑移、膜破裂等微觀事件直接相關(guān)，為早期預(yù)警提供了新思路。 電化學(xué)-生物耦合工藝COD負荷提升至3kg/(m3·d)。

循環(huán)水管道和換熱器的電化學(xué)陰極保護可通過外加電流或犧牲陽極實現(xiàn)。以Impressed Current Cathodic Protection（ICCP）為例，鈦鍍鉑陽極（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)計需考慮：①陽極分布（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目中，EC-UF使反滲透進水SDI<3，回用率從70%提升至90%。 光電協(xié)同催化使有機物降解速率提升3倍。浙江工業(yè)電極設(shè)施

電化學(xué)脫氮技術(shù)氨氮去除率>90%。吉林海水淡化電極設(shè)備

循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕與結(jié)垢往往并存，電化學(xué)方法可通過調(diào)控水質(zhì)穩(wěn)定性指數(shù)（LSI）實現(xiàn)雙重控制。陽極生成氧化性物質(zhì)（如ClO?）抑制腐蝕菌，而陰極反應(yīng)生成的OH?與HCO??結(jié)合生成CO?2?，優(yōu)先與Ca2?形成可排垢層。采用Ti/Pt陽極與316L不銹鋼陰極組合時，碳鋼掛片的腐蝕速率從0.2 mm/年降至0.02 mm/年，同時結(jié)垢傾向指數(shù)（PSI）從8降至4。智能控制系統(tǒng)可根據(jù)在線pH、ORP和電導(dǎo)率數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)節(jié)電流（0.5-5 A），適用于水質(zhì)波動大的工況。某化工廠應(yīng)用后，設(shè)備壽命延長3倍，且年節(jié)水效益達200萬元。吉林海水淡化電極設(shè)備