高COD化工類廢水中含有較多難生化降解類污染物質，通過微電解芬頓系統進行預處理，通過對大分子有機物的降解和破壞，從而達到降低其毒性及提高可生化性的目的。其作用原理為以下幾個方面。

微電解反應
鐵碳微電解的反應機理是把鐵屑(主要成分是鐵和碳)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Fe、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。

芬頓反應
在鐵碳微電解反應后加H2O2，Fe2+與H2O2，構成Fenton試劑氧化體系，由于H2O2被Fe2+催化分解產生OH˙(羥基自由基)，其氧化電極電位越為2.8V，使Fenton試劑具有*的氧化能力，可將污水中難降解有機物氧化分解成小分子有機物和無機物，實現對有機物的降解。

中和沉淀
通過將微電解芬頓系統的酸性出水pH值調節為8左右，同時加入混凝劑，實現廢水中懸浮物等沉淀的去除。處理化工廢水時，中和沉淀過程能夠獨立去除廢水中污染物也能作為中間工程提高廢水處理效果。