电催化氧化技术是一种高级氧化技术，可有效降解污水中的有机物，特别适合处理小水量、高盐分、难生化降解的污染物。其原理包括阳极催化氧化、阴极还原及阴阳极协同处理。该技术具有应用前景，但成本高、电极材料制备复杂等问题需解决。
电催化氧化是一种基于电化学反应的催化氧化技术，属于高级氧化技术的一种，该技术可有效降解污水中的有机物，特别是处理小水量、高盐分、难生化降解的污染物，效果更佳，因此是一种非常具有应用前景的污水处理技术，也越来越受到环保领域的重视。
目前，电催化污水处理技术的原理主要分为阳极催化氧化、阴极还原以及阴阳极协同处理。
一、阳极催化氧化原理
阳极氧化又分为两种路径，即直接氧化和间接氧化。阳极表面物理吸附的活性氧，以高活性的·OH形式出现，而化学吸附的氧，以金属过渡态氧化物MOx+1形式出现，污染物通过与·OH或者MOx+1结合，并被氧化，最终被降解为低生物毒性或者易生物降解的物质，甚至直接矿化为无机物，从而达到处理污染物的目的。
而间接氧化则是阳极首先产生强氧化性中间产物，如羟基自由基（·OH）、超氧自由基（·O2）、臭氧（O3）、过氧化氢（H2O2）、含氯活性物种等，然后在这些中间产物的作用下将污染物氧化为无机物。
除了有机物，有些无机物（如氨氮）也可以被ClO-氧化，从而从水体中被去除。间接氧化过程中氧的传递可以通过氧氯中间物种实现，而不是之前的羟基自由基（·OH）。
但是，水中Cl-也不是总是有利于污染的降解，有时候也可能会产生氯代烃类物质，增加污染物的毒性，因此，对于不同的污染物、不同的水质、不同的电极材料，Cl-的作用机理可能是不一样的。但是在多数的实际反应过程中，这两种氧化过程同时进行。
二、阴极还原原理
通过阴极还原不可能直接产生高氧化性的活性中间物，如羟基自由基，来降解污染物。一般是通过产生H2O2的方式，进而得到强氧化中间物来实现污染物的降解，如构建电Fenton处理体系。
传统的Fenton氧化降解有机物过程需要控制pH值在3左右，外加亚铁离子和H2O2，是比较常用的化学氧化过程，但是由于Fe2+离子会在此过程中被氧化为Fe3+，进而产生铁泥危废，而且H2O2的运输和储存也有一定安全风险。
而利用电催化阴极还原原位直接产生H2O2的同时，还原Fe3+为Fe2+可以避免传统Fenton的问题。
因此，电Fenton与传统Fenton相比，作为Fenton试剂的H2O2利用阴极的电化学反应过程原位产生，可以有效避免H2O2在储运过程中可能存在的风险;同时，系统中的Fe3+通过阴极还原反应可以转化为Fe2+，从而有效地降低了Fe2+投加量和铁泥产量。
阴极常用金属及氧化物、石墨、活性炭等材料作为阴极。由于这些材料催化活性不高，也存在H2O2产量低、Fe2+再生效率不高、pH值适应范围窄、电流效率低等问题。
近年来发展起来的碳纤维电极、三维电极、纳米铁/碳纳米管等高效阴极材料作为阴极获得了更高的电流效率。
以三维电极为例，如图3所示，普通的二维电极主要是以平板电极形式，其存在电流效率低、能耗高的问题。而三维电极是在传统二维电极间装填固体粒子电极材料，在一定的电压下，固体粒子会发生极化进而成为新的一极。
与二维电极相比，三维电有更大的接触面积，由于颗粒物填充后传质距离变短，且提供了更大的比表面积，有利于提高污染物的扩散和降解，而且可以促进产生更多的羟基自由基，提高污染物的降解效率。
阴极还原技术要求阴极材料具有高析氢超电位、有效吸附和聚集氧分子于电极表面、能高效催化氧气生成H2O2等特点。
对于不同来源的废水其处理方法不尽相同。
作为一种高级氧化技术，电催化氧化技术可以有效地实现有机物的降解甚至矿化，并且处理条件相对温和，这非常适合难以生物降解的污水处理。
