当工业废水与铁碳微电解系统接触后发生如下电化学反应：

阳极:Fe-2e^-→Fe²⁺ Eo(Fe/Fe²⁺)=0.4V

阴极:2H⁺+2e^-→H₂ Eo(H⁺/H₂)=0V

当有氧存在时，阴极反应如下:

O₂+4H⁺+4e^-→2H₂O Eo(O₂)=1.23V

O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-  Eo(O₂/OH^-)=0.41V

有试验在铁碳反应后加H₂O₂，阳极反应生成的Fe²⁺可作为后续催化氧化处理的催化剂,即Fe²⁺与H₂O₂构成Fenton试剂氧化体系。阴极反应生成的新生态[H]能与废水中许多组分发生氧化还原反应,破坏染料中间体分子中的发色基团(如偶氮基团),使其脱色。通过铁碳曝气反应,消耗了大量的氢离子,使废水的pH值升高,为后续催化氧化处理创造了条件。

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