微電解反應器的處理原理是：鑄鐵屑是純鐵和碳化鐵的合金，浸沒在廢水溶液時，構成一個完整的微電池回路，形成無數個腐蝕微電池；在鑄鐵屑中再加入碳顆粒時，鐵屑與碳顆粒接觸可形成大原電池，加速鑄鐵屑的腐蝕。電池陰極反應產生新生態氫，以還原反應破壞廢水中難降解物質的結構，陽極反應產生新生態Fe2＋，為高效活性混凝劑，通過電極反應，可達到處理難降解有機物和提高廢水可生化性的目的。

Fenton試劑法是一種高級氧化技術，具有操作簡便、反應快速等特點，主要用于處理廢水中殘存的難降解有機物。氧化劑選用過氧化氫，它是一種中等強度的氧化劑，與鐵鹽共存時，會在鐵離子催化作用下生成氧化能力*的“?OH”游離基，從而將廢水中的有機物分子氧化分解。同時，催化劑鐵鹽與出水分離時以氫氧化鐵形式析出，絮狀氫氧化鐵具有絮凝作用，對去除COD和色度有進一步作用。

微電解氧化是利用有一定比表面的含有大量導電雜質的高價金屬在酸性環境下發生電蝕反應時，在金屬與雜質間形成微電極，由微電極電解而產生足量的活性氫、氧和氫氧根，并利用其活性來分解和還原高分子量有機物。鐵和炭的氧化還原電位相差較大，在廢水中加入鐵屑和鐵炭粉末，由此組成腐蝕電池。它集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡合及電沉積等作用于一體。

在酸性條件下，將鐵炭混合物投加到電解質溶液中時，兩者間會通過原電池效應發生如下的電極反應：

陽極（Fe）：Fe－2e→Fe2＋，Eθ＝－0.44V

陰極（C）：2H＋＋2e→2[H]→H2，Eθ＝－0V

此外，水中的溶解氧在電解過程中可能通過以下的電極反應生成H2O：

陰極：H＋＋O2＋2e→H2O2

生成的H2O2可同水中的Fe2＋反應生成氧化能力*的羥基自由基?OH：

Fe2＋＋H2O2→Fe＋?OH＋OH－

Fenton氧化：

Fenton試劑具有很強的氧化能力，是因為其中含有Fe2+和H2O2，H2O2被Fe2+催化分解生成?OH，并引發更多的其他自由基，其反應機理如下：

Fe2++H2O2→Fe3++?OH+OH-Fe3++H2O2→Fe2++HO2?+H+

Fe2++?OH→Fe3++OH-Fe3++HO2?→Fe2++O2+H+

OH+H2O2→HO2?+H2OHO2?→O2+H+O2?+H2O2→O2+2OH-

整個體系的反應十分復雜，其關鍵是通過Fe2+在反應中起激發和傳遞作用，使鏈反應能持續進行，直至H2O2耗盡。對于芳香族化合物，OH基團可以破壞芳香環，形成脂肪族化合物，從而消除芳香族化合物的生物毒性，改善廢水的生物降解性能。