北京數(shù)據(jù)中心電極設(shè)施

鈦電極是以鈦為基體，通過(guò)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(guò)程中，通常會(huì)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(guò)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(dòng)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。

工業(yè)廢水成分復(fù)雜，常含有毒、難降解有機(jī)物（如酚類、染料、農(nóng)藥），而電氧化技術(shù)對(duì)此類污染物表現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。例如，在焦化廢水處理中，采用Ti/SnO?-Sb?O?電極可將苯酚濃度從500 mg/L降至5 mg/L以下，COD去除率達(dá)85%。對(duì)于印染廢水，電氧化能同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫色（降解偶氮鍵）和COD削減，如使用Ti/Pt陽(yáng)極時(shí)，活性艷紅X-3B的脫色率在60分鐘內(nèi)達(dá)99%。該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用需解決電極壽命（如涂層剝落問(wèn)題）和能耗優(yōu)化（如采用脈沖電流），目前已有模塊化電氧化反應(yīng)器用于電鍍、制藥等行業(yè)的中試案例。湖南電極除硬系統(tǒng)電化學(xué)處理使軍團(tuán)菌檢出率降為零。

去極化電極的電極電位在電解過(guò)程中始終保持恒定，不會(huì)隨外加電壓的變化而改變。這種特性使得去極化電極在一些特定的電化學(xué)應(yīng)用中具有重要價(jià)值，比如在某些需要穩(wěn)定電位環(huán)境的電化學(xué)反應(yīng)中，去極化電極能夠提供穩(wěn)定的電位條件，保證反應(yīng)的順利進(jìn)行和產(chǎn)物的一致性。在一些精密的電化學(xué)測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，去極化電極也可用于消除電極極化對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。

極化電極處于可逆電池的情況下，整個(gè)電池處于電化學(xué)平衡狀態(tài)，電極電位由能斯特方程決定，此時(shí)通過(guò)電極的電流為零，電極反應(yīng)速率也為零。然而，當(dāng)有不為零的電流通過(guò)電極時(shí)，電極電位就會(huì)偏離平衡電極電位的值，這種電極便稱為極化電極。極化現(xiàn)象在許多電化學(xué)反應(yīng)中普遍存在，它會(huì)影響電極反應(yīng)的速率和方向，例如在電池放電過(guò)程中，隨著電流的輸出，電極逐漸發(fā)生極化，導(dǎo)致電池的實(shí)際輸出電壓低于其理論電動(dòng)勢(shì)。

臭氧氧化可高效降解循環(huán)水中的難降解有機(jī)物，電化學(xué)臭氧發(fā)生器（EOG）通過(guò)質(zhì)子交換膜電解水產(chǎn)生高濃度臭氧（50-200 g O?/kWh）。以PbO?陽(yáng)極為例，臭氧產(chǎn)率比傳統(tǒng)電暈法高30%，且無(wú)需空氣預(yù)處理。某印染廠將EOG集成至循環(huán)水系統(tǒng)，色度去除率>95%，并減少了污泥產(chǎn)量。

循環(huán)水中的Cu、Zn等重金屬可通過(guò)電化學(xué)沉積在陰極回收。采用旋轉(zhuǎn)陰極（轉(zhuǎn)速50 rpm）和脈沖電流（占空比20%）時(shí)，銅回收純度達(dá)99.5%，電流效率>80%。某電鍍廠循環(huán)水處理案例顯示，年回收銅2.5噸，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益明顯。 電解水析氫技術(shù)提升換熱系數(shù)15-20%。

循環(huán)水中的油類、緩蝕劑和工藝泄漏有機(jī)物會(huì)加速微生物繁殖，電化學(xué)高級(jí)氧化（EAOPs）技術(shù)可將其降解為小分子或礦化。以BDD電極為例，其產(chǎn)生的羥基自由基（·OH）能無(wú)選擇性地攻擊有機(jī)物，COD去除率可達(dá)70-90%。對(duì)于含聚丙烯酸類阻垢劑的循環(huán)水，在10 V電壓下處理2小時(shí)，TOC降解率超過(guò)80%，且降解產(chǎn)物無(wú)生物毒性。系統(tǒng)需優(yōu)化極板間距（<10 mm降低歐姆損耗）和流量分布（避免短流）。某鋼鐵廠案例中，電氧化單元使循環(huán)水COD穩(wěn)定控制在30 mg/L以下，減少了生物粘泥導(dǎo)致的停機(jī)清洗頻率。

電化學(xué)方法處理不產(chǎn)生有害副產(chǎn)物。北京數(shù)據(jù)中心電極設(shè)施

電極材料是電氧化技術(shù)的重要部分，其催化活性、穩(wěn)定性和成本直接決定應(yīng)用可行性。目前研究較多的包括金屬氧化物電極（如Ti/RuO?、Ti/PbO?）、BDD電極及碳基電極（如石墨、碳?xì)郑i/RuO?電極具有高析氧電位（1.6 V vs. SHE），適合處理含氯廢水，但易發(fā)生析氧副反應(yīng)；Ti/PbO?電極成本較低且催化活性強(qiáng)，但長(zhǎng)期運(yùn)行后Pb溶出可能造成二次污染。BDD電極因其化學(xué)惰性和超高氧析出電位（>2.3 V）成為難降解有機(jī)物處理的理想選擇，但制備成本限制了大規(guī)模應(yīng)用。未來(lái)趨勢(shì)是開(kāi)發(fā)復(fù)合涂層電極（如SnO?-Sb/Ti）或非貴金屬催化劑，以兼顧性能與經(jīng)濟(jì)性。北京數(shù)據(jù)中心電極設(shè)施