（1）理论基础

 是根据电化学、电磁场和双极性颗粒床电极理论及催化氧化机理而开发出的低耗高效填料氧化塔。塔内填料，即双极性粒料，其中富含高氧化活性催化剂。原废水在进入氧化塔后，废水的各种物质分别趋于填料的两极，旋即发生快速氧化还原反应；并且在电子诱导效应、共轭效应、空间位阻、环张力及氢键效应等作用下，电极反应产生大量具有高化学活性的氢和氧及中间体如羟基自由基（•OH），致使有机物分子结构（特别是芳环、杂环等）不饱和键上的π电子云发生定向偏移，能量增高，从而易发生断键或开环反应。填料不断地溶出微量的微生物生长所必需的稀有微量元素生物酶的活性中心因子，加强微生物活性酶的代谢，促进有机物的好氧代谢。

1987年Glaze等提出了以羟基自由基（•OH）作为主要氧化剂的高级氧化工艺(advancedoxidation processes,AOPS)，它或者采用两种或多种氧化剂联用发生协同效应，或者与催化剂联用，提高•OH生成量和生成速度，加速反应过程，提高处理效率和出水水质。

自由羟基是最具有活性的氧化剂，在AOPS中起主要的控制作用，•OH作为氧化反应的中间产物通常由以下反应产生：自由基链反应分解水中的O3；光分解H2O2；水合氯、硝酸盐、亚硝酸盐或溶解的水合亚铁离子；Fenton反应或离子化辐射反应中也产生•OH。此外表面吸附型•OH自由基发生在不活泼的阳极氧化剂上，并已在半导体上得到证实。

•OH有按不同的反应历程氧化溶解的无机或有机化合物。在天然水体和大多数饮用水中，•OH的消耗速率常数是105L／(mol•s),具有10us的年均寿命。污染化合物以二级反应动力学与•OH反应，其速率常数分别是：由扩散控制的最大反应速率常数为10×109L／(mol•s),中等大小或较大的有机物分子为5×109 L／(mol•s)；小分子有机物为2.5×109 L／(mol•s)。

自由基是一种极强的化学氧化剂，它的氧化电位要比普通氧化剂，如臭氧、氯气和过氧化氢等高的多(见下表)。下表为各种氧化剂的氧化电位，可以看出•OH的氧化能力明显高于普通氧化剂。由于臭氧对不同污染的氧化速率相差很大，致使当水中同时存在多种污染物时臭氧会优先与反应速度快的污染物进行反应，从而表现出臭氧对对污染物去除有的选择性，并使反应速率低的污染物质不被去除，•OH自由基不存在则不存在此问题，它对各种污染物的反应速率常数相差不大，可以实现多种污染物的同步去除。•OH自由基可实现污染物的完全矿化。在反应过程中，•OH自由基可同中间产物继续反应，直至最后被完全氧化成CO2和H2O从而达到去除TOC和DOC的目的.