催化微电解反应基理是当废水在酸性条件下， Fe和C之间存在1.2V的电极电位差,其中，碳的电位高，成为微阴极；铁电位低，为微阳极。腐蚀电池与电解电极在酸性溶液中构成无数的微型电解回路，在其作用空间构成一个电场。在这一反应体系中，阳极反应生成大量的Fe2+进入废水,进而氧化成Fe3+,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O], 各电极反应的主要机理如下：
微阳极：Fe-2e→Fe2+ 【E0 (Fe2+/Fe)= -0.44V】
微阴极：2H+ + 2e → 2[H] → H2 (酸性溶液中)
【E0 (H+/H2)=0.00V】
在充氧状态时
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O (酸性溶液中)
【E0 (O2/H2O)=1.22V】
O2＋H2O＋2e → HO2－＋OH－
HO2－ → OH－＋[O]
在PH以及反应时间适当时，可实现下列反应：
NO-2 + 4H+ + 3e → 2/1N2+2H2O
NO-3+ 6H+ + 5e → 2/1N2+3H2O
催化微电解对废水COD、色度去除和可生化性能改善的机理
1、催化微电解对废水COD去除有明显的效果，是阴极反应产生大量新生态的[H]和[O],在偏酸性的条件下,这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使废水的COD大幅度降低。
2、催化微电解对色度去除有明显的效果，是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发色基团硝基—NO2 、亚硝基—NO 还原成胺基—NH2 , 新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团(如羧基—COOH、偶氮基-N＝N-) 的双键打开,使发色基团破坏而除去色度, 同时二价和三价铁离子是良好的絮凝剂,特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性,调节废水的pH 可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀,吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子,可进一步降低废水的色度,同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。
3、催化微电解对可生化性有明显的改善是反应产生的新生态二价铁离子及大量新生态的[H]，具有较强的还原能力，能把废水中硝基类有机物还原成胺基类有机物，而一般胺基类有机物的可生化性明显高于硝基类有机物，同时在充氧状态下产生的大量新生态的 [O]，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。
