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鐵碳微電解的反應機理是把鐵碳微電解填料置于酸性廢水中，由于Fe和C之間存在1.2V的電位差，在廢水中形成大量的微電池系統，微電池反應產物具有吸附及過濾作用從而降低減少廢水中的污染物，即在微電解過程中陽極被氧化產生Fe2+、Fe3+，Fe3+發生水解沉淀后形成具有吸附形成的絮凝劑，而陰極產生的[H]和[O]繼續發生氧化反應，降解廢水中大分子有機物，提高廢水的可生化性。反應過程中陰極生成OH-，提高處理后廢水PH值。
微電解過程如下：
陽極：Fe-2e→Fe2+Eo(Fe/Fe)=0.4V
陰極：2H++2e→H2Eo(H+/H2)=0V
當通入氧氣時，陰極反應如下：
O2+4H++4e→2H2OEo(O2)=1.23VO2+2H2O+4e→4OH-Eo(O2/OH-)=0.41V
