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

電鍍行業對電極材料的性能要求較高，鈦電極憑借其獨特的優勢在該領域得到廣泛應用。在電鍍過程中，鈦基二氧化銥陽極在酸性鍍液中表現出良好的析氧催化性能，能夠穩定地提供氧氣，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，保證了電鍍產品的質量。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，降低生產成本。在五金電鍍、裝飾性電鍍等領域，鈦電極的應用明顯提升了電鍍工藝的水平和產品的競爭力。山西電極電化學沉積技術年回收銅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，當膜兩側氫離子濃度存在差異時，會產生膜電勢，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，在環境監測、生物醫學等領域發揮重要作用。

金屬氧化生成的腐蝕產物（如Fe?O?、γ-FeOOH）本身具有半導體特性，其禁帶寬度影響電子轉移效率。例如α-Fe?O?（Eg=2.2eV）比γ-Fe?O?（Eg=2.0eV）更穩定。這些氧化物還可能參與光電化學反應，在光照條件下產生額外光電流，導致傳統電位測量出現偏差。現在研究正嘗試利用這種特性開發自供能監測傳感器。

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

循環水管道和換熱器的電化學陰極保護可通過外加電流或犧牲陽極實現。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%。設計需考慮：①陽極分布（每50米一組）；②參比電極監控（Ag/AgCl）；③絕緣法蘭（防雜散電流）。某海水循環冷卻系統中，ICCP技術使管道壽命從5年延長至15年以上。

循環水排污水的回用是節水關鍵，電化學-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%。 光電協同催化使有機物降解速率提升3倍。浙江工業電極設施

電化學脫氮技術氨氮去除率>90%。吉林海水淡化電極設備

循環水系統的腐蝕與結垢往往并存，電化學方法可通過調控水質穩定性指數（LSI）實現雙重控制。陽極生成氧化性物質（如ClO?）抑制腐蝕菌，而陰極反應生成的OH?與HCO??結合生成CO?2?，優先與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，同時結垢傾向指數（PSI）從8降至4。智能控制系統可根據在線pH、ORP和電導率數據動態調節電流（0.5-5 A），適用于水質波動大的工況。某化工廠應用后，設備壽命延長3倍，且年節水效益達200萬元。吉林海水淡化電極設備